韓国政府が原子力発電を「ユ연성 전원(柔軟な電源)」へと転換する準備を進めていると公開の場で明らかにし、電力供給の構造に新たな変化が予告されている。ユ연성 전원は電力の需要と供給の変化に応じて必要なときに発電量(出力)を容易かつ迅速に変化させることができる電源である.

この政策の背景には石炭火力発電の退出と再生可能エネルギーの拡大がある。問題は電気料金である。再生可能エネルギーなど相対的に発電単価の高い電力を優先購入し、安価な原子力でつくった電力をユ연성 전원として活用する場合、電気料金を引き上げる可能性が大きい。必然的に韓国電力の収益性にも悪影響を及ぼさざるを得ない.

キム・ソンファン気候エネルギー環境部長官が1日、世宗市の政府世宗庁舎で開かれた記者懇談会に出席し発言している。/ News1

8日に韓国政府によると、キム・ソンファン気候エネルギー環境部長官は1日の記者懇談会で「(電力需要が低い)春と秋に再生可能エネルギーと原発だけで電力需要を満たせる時が間もなく来る」と述べ、「原発の硬直性を最小化し柔軟性を高めるための研究開発(R&D)を進めている」と語った.

硬直性電源は技術的に発電出力を自由に調整しにくいか、経済的理由で任意に停止・起動するのが難しい電源を指す。原発は建設費は高いが燃料費が安く大規模発電が可能であるため、常時運転することが経済的である。このため原発は現在、硬直性電源に分類されている。石炭火力は硬直性電源に属するが、原発ほど硬直性が強くないため、細分化すれば中硬直性電源と呼ばれる.

太陽光・風力などの再生可能エネルギーも、人ではなく天候が出力を左右するため硬直性電源である。反対に電力の需要と供給に応じて出力を素早く上げ下げできる電源はユ연성 전원である。液化天然ガス(LNG)発電、揚水発電、エネルギー貯蔵装置(ESS)がユ연성 전원に該当する.

◇ 原発の出力速度向上、再生可能エネルギーの間欠性の抑制に活用か

原発の出力と出力速度を制御することは技術的に可能である。現在、韓水原(韓国水力原子力)は電力取引所の要請がある場合、時間当たり3%ポイント(P)の速度で出力を下げ、原発の運転量を80%に合わせる出力制御を行っている.

仮に「4日午後2時から3時間の間、80%のみで運転せよ」という要請が入れば、原発は午前7時から6〜7時間にわたり出力を3%Pずつ下げて出力を80%にし、午後2時から原発を80%のみ稼働する。原発の特性上、出力を急激に下げたり上げたりすることはできないためである.

韓水原は出力を下げ上げする速度を速める研究を進めている。韓水原は7月末に「原発のフレキシブル運転技術開発」事業に着手した。短期的には年間100日内外で出力を70%まで下げ、中長期的には年間100日以上出力を50%まで下げられる技術を開発する計画である。長期的には原発出力を現在の時間当たり3%Pから将来は時間当たり10%Pずつ下げられるようにすることを目指す.

釜山機張郡長安邑の古里原発2号機。/ News1

原発の出力関連技術を向上させ、出力制御への対応力を高める背景には再生可能エネルギーの拡大がある。太陽光に限ってみれば、春・秋は日照量が豊富で太陽光発電量が増える。しかし春・秋は冷暖房機の需要がなく電力需要が少ない。このため太陽光発電が増えた分、他の電源が発電量を減らさなければならない。逆に日没後は太陽光発電が行えないため、不足する発電量を補う必要がある.

太陽光の発電量に応じて他の電源が発電量を調整しなければならないのは、供給(発電量)と需要(使用量)が一致してこそ電力系統の安定性が維持されるためである。電力の供給と需要が合致しないとブラックアウト(大規模停電)が発生する。夏・冬に電力需要が急増して電気が不足する場合でも、逆に発電した電気より需要が少ない春・秋でも、電力の供給と需要を一致させられなければブラックアウトが発生する.

◇ 今年11月まで原発の出力制御は27回、昨年の3倍超

これまで原発は石炭火力発電とともにベースロード電源を担ってきた。24時間稼働を続け、年間を通じて維持される最低限の電力需要「ベースロード」の供給を担ってきたという意味である。原発の燃料であるウラン、石炭火力の燃料である石炭の価格が他の電源より安定的で安く、大容量発電が可能である点が作用した.

産業通商部が5月に発表した「2024年エネルギー需給動向」によると、昨年の原発発電量は188.8テラワット時(TWh)で、国内の総発電量のうち31.7%を占めた。これまで最大の発電源だった石炭の昨年の発電量は167.2TWhで、総発電量の28.1%を記録した。原発と石炭で総発電量の59.8%を担った.

LNG発電は3位で総発電量の28.1%(167.2TWh)を記録した。太陽光・風力などの再生可能エネルギーに、水素・燃料電池などの新エネルギー源を含む新再生エネルギーの発電比率は10.6%で、初めて10%台を突破した。発電量は63.2TWhだった.

発電源別の発電比率の変化。政府組織改編前の5月に産業通商資源部が提供した資料。現在は気候エネルギー環境部が所管。/ 産業通商資源部提供

韓国政府の計画通りに原発が再生可能エネルギーを補完するユ연성 전원として役割を果たすようになれば、原発の出力制御回数が増え、発電量が不安定になってベースロード電源の役割を担いにくくなる可能性がある。すでに原発の出力制限件数は今年に入り急増した.

韓水原によると、2020年に2回にとどまっていた出力制限件数は2021年に3回、2022年に4回、2023年に7回、2024年に7回だったが、今年1〜11月の間に27回(複数原発の同時出力制御は1回として集計)に増えた。出力制御によって減少した原発の電力生産量は2020年に1.2ギガワット(GW)水準だったが、今年に入って19.5GWへと急増し、昨年(3.4GW)より5.7倍増えた.

原発の出力制御回数が今年に入って急増したのは再生可能エネルギー拡大の余波である。今年1〜11月の間に出力制限が最も多かった原発は全南ヨングァンにあるハンビット原発(26回)だ。慶北ウルジンにあるハヌル原発は11回、釜山とウルサンにあるコリ原発・セウル原発はそれぞれ13回、慶北キョンジュにあるウォルソン原発は10回にとどまった.

原発業界の関係者は「ハンビット原発で出力制御が最も多かったというのは、太陽光発電が多いホナム地域の特性が反映された結果だ」と述べた.

◇ 韓電、高い発電単価の再生可能エネルギーから優先購入…電気料金の引き上げがなければ財務健全性が脅威

原発の出力調整が頻繁に行われると、最も安価な電源という原発の利点が失われる。電力取引所によると、10月時点の原発の発電単価(発電事業者に支払われた金額を電力量で割った値)はキロワット時(kWh)当たり62.5ウォンで最も安い。石炭の発電単価はkWh当たり118.5ウォンで原発に次いで安い。太陽光はkWh当たり131.6ウォン、風力はkWh当たり121.1ウォンで、原発と石炭に比べて発電単価が高い.

こうした状況にもかかわらず、韓国政府は再生可能エネルギーの拡大が電気料金の引き上げにつながらないと主張する。キム長官は「電気料金に最も大きな影響を与えたのは国際原油価格だ」とし、「発電単価を他国の風力や太陽光のように速く下げることも課題だ。電気料金を引き上げずに対応できる水準まで再生可能エネルギーの量を増やして価格を下げる」と述べた.

発電単価が高い再生可能エネルギーの発電量が増える局面で電気料金を引き上げない場合、韓電の負担が大きくなり得る。国内唯一の電力販売事業者である韓電は電気事業法により新再生エネルギーで発電した電気を優先購入しなければならない。発電単価に関係なく太陽光・風力でつくった電気を先に系統に接続し、残りの電力を原発・石炭・LNGで埋める形だ。エネルギー業界の関係者は「電気料金を上げずに発電単価の高い再生可能エネルギーの購入比重を高めよと言われれば、韓電としては難しいに決まっている」と述べた.

イ・ギボク韓国原子力学会会長は「韓国は原発が電力の30%以上を担い、ベースロード電源として使用されてきたため、再生可能エネルギーが拡大するまでは出力を制御する理由がなかった」とし、「発電単価が安い原発を優先的に使うべきなのに、再生可能エネルギーのために原発の出力を下げるのは経済合理性に合致しない」と述べた.

チョン・ボムジン慶熙大教授も「原発をユ연성 전원に転換することは技術的には可能だが、原発の安全と経済的問題を考慮すれば望ましい方向ではない」とし、「石炭発電も2040年までに閉鎖するとしているなど、ベースロード電源の比重を減らすことは今後の課題となり得る」と述べた.

※ 本記事はAIで翻訳されています。ご意見はこちらのフォームから送信してください。