용어집 — 단위·지표

GW(기가와트)는 1,000MW, 즉 1,000,000kW에 해당하는 출력 단위이고, TWh(테라와트시)는 1,000GWh, 즉 10억 kWh에 해당하는 전력량 단위입니다. 한 나라의 총 발전설비 규모나 최대전력수요는 GW로, 연간 총 발전량이나 전력소비량은 TWh로 표현하는 것이 일반적입니다. 국가 에너지 계획이나 국제 통계를 읽을 때 이 두 단위가 나란히 등장하므로, 어느 쪽이 '설비의 크기'이고 어느 쪽이 '한 해 동안 쌓인 양'인지 구분해야 합니다. 설비가 GW 단위로 늘어나도 실제 TWh 증가폭은 그 설비가 얼마나 자주 돌았는지(이용률)에 따라 달라집니다. 국내 통계에서 특정 연도의 설비용량이나 발전량 수치는 매년 갱신되므로, 값 자체보다는 전력통계정보시스템(EPSIS)이나 에너지경제연구원 같은 공식 통계에서 확인하는 절차를 기억해 두는 편이 좋습니다.

예시 — 설비용량 1GW인 발전소가 1년(8,760시간) 내내 100% 출력으로 가동된다면 1GW × 8,760h = 8,760GWh = 8.76TWh를 생산합니다. 실제로는 정비와 출력 조정이 있어 이보다 적으며, 그 비율이 이용률입니다.

관련: MW·MWh · 이용률(설비이용률) · 최대전력수요

MW(메가와트)는 1,000kW에 해당하는 출력 단위이고, MWh(메가와트시)는 1,000kWh에 해당하는 전력량 단위입니다. kW·kWh가 가정이나 건물 규모를 다루는 단위라면, MW·MWh는 발전소 한 기, 대형 공장, 계통에 연결되는 설비처럼 규모가 큰 대상을 다룰 때 씁니다. 발전소를 소개할 때 나오는 '설비용량 500MW'는 최대 출력이고, '연간 발전량 몇 MWh'는 실제로 생산한 에너지 양이므로 서로 다른 값입니다. 전력시장에서 거래되는 가격도 보통 원/kWh 또는 $/MWh처럼 전력량 기준 단위로 표시됩니다. 에너지저장장치(ESS)를 설명할 때도 출력은 MW, 저장할 수 있는 용량은 MWh로 나누어 표기합니다.

예시 — 출력 4MW, 용량 16MWh인 ESS는 4MW로 방전하면 16MWh ÷ 4MW = 4시간 동안 지속할 수 있습니다. 같은 16MWh를 8MW로 방전하면 2시간 만에 비게 됩니다.

관련: kW와 kWh의 차이 · GW·TWh · 설비용량

kW(킬로와트)는 어느 순간에 전기를 얼마나 빠르게 쓰거나 만들고 있는지를 나타내는 '출력(전력)' 단위이고, kWh(킬로와트시)는 그 출력이 일정 시간 유지되었을 때 쌓인 '전력량(에너지)' 단위입니다. 두 값은 kWh = kW × 시간(h)의 관계로 이어집니다. 전기요금 고지서에서 사용량으로 청구되는 값은 kWh이고, 계약전력이나 설비의 크기를 말할 때 쓰는 값은 kW입니다. 태양광 패널을 '3kW 설치했다'고 할 때의 3kW는 최대로 낼 수 있는 출력을 뜻하며, 실제로 한 달에 만든 전기의 양은 kWh로 따로 계산해야 합니다. 이 둘을 섞어 쓰면 설비 규모와 실제 생산·소비량을 혼동하게 되므로, 지표를 읽을 때 단위가 kW인지 kWh인지 먼저 확인하는 습관이 필요합니다.

예시 — 소비전력이 1,000W(=1kW)인 전기히터를 3시간 켜면 1kW × 3h = 3kWh의 전력량을 씁니다. 같은 히터를 30분만 켜면 1kW × 0.5h = 0.5kWh이며, 이때 순간 출력은 두 경우 모두 1kW로 동일합니다.

관련: MW·MWh · 이용률(설비이용률) · 계약전력

공급예비율은 전력 계통에서 그 시점의 수요를 채우고 남은 여유 공급능력이 수요 대비 몇 %인지를 나타내는 지표입니다. 전기는 대규모로 저장하기 어렵고 생산과 소비가 순간마다 일치해야 하므로, 발전기 고장이나 예상보다 큰 수요 증가에 대비한 여유분이 항상 필요합니다. 공급예비율은 (공급능력 − 수요) ÷ 수요 × 100(%)로 계산하며, 분자인 공급예비력은 MW 단위, 예비율은 % 단위로 표시합니다. 실무에서는 계통운영자가 실시간으로 감시하면서 예비율이 일정 수준 아래로 떨어지면 단계별 비상조치를 시행하고, 장기적으로는 전력수급기본계획에서 목표 예비율을 정해 필요한 신규 설비 규모를 산정하는 데 사용합니다. 참고로 태양광·풍력처럼 출력이 변동하는 설비는 그 시점에 실제로 낼 수 있는 출력만 공급능력에 반영되므로, 설비용량 합계와 공급능력은 다릅니다.

예시 — 어느 시점의 공급능력이 100,000MW이고 수요가 90,000MW라면 공급예비력은 10,000MW이고, 공급예비율은 10,000 ÷ 90,000 × 100 = 약 11.1%입니다. 같은 예비력 10,000MW라도 수요가 80,000MW로 낮은 시점이라면 예비율은 12.5%로 올라갑니다.

관련: 최대전력(피크) · 설비용량 · 전력수급기본계획

균등화발전원가(LCOE)는 어떤 발전설비가 수명 전체에 걸쳐 지출하는 모든 비용을, 같은 기간에 생산하는 총 전력량으로 나누어 전력량 1단위당 원가로 환산한 지표입니다. 단위는 국내에서는 보통 원/kWh, 해외 자료에서는 $/MWh를 씁니다. 건설비·금융비용·연료비·운전유지비·해체비용 등 시점이 다른 비용과 여러 해에 걸친 발전량을 할인율로 현재가치화한 뒤 나누기 때문에, 건설비가 큰 설비와 연료비가 큰 설비를 한 자에 놓고 비교할 수 있습니다. 실무에서는 발전원별 경제성 비교, 사업 타당성 검토, 장기 전원계획의 기초 자료로 활용됩니다. 다만 계통 연계비용, 백업설비, 출력 변동에 따른 보완 비용은 기본 LCOE에 포함되지 않는 경우가 많아 해석에 주의가 필요합니다. LCOE 값은 할인율, 이용률, 수명, 연료가격 가정에 따라 크게 달라지므로 숫자를 인용할 때는 반드시 산출 기관과 가정을 함께 확인해야 합니다.

예시 — 수명 20년 동안 총비용의 현재가치가 2,000억 원이고 같은 기간 발전량의 현재가치가 40억 kWh인 설비라면, LCOE는 2,000억 원 ÷ 40억 kWh = 50원/kWh입니다. 같은 설비의 이용률 가정이 낮아져 발전량이 32억 kWh로 줄면 LCOE는 62.5원/kWh로 올라갑니다.

관련: 이용률(설비이용률) · 할인율 · 계통한계가격(SMP)

기저부하는 하루 24시간 동안 전력 수요가 아무리 낮아지는 시간대에도 계속 유지되는, 수요 곡선의 바닥에 해당하는 부분을 말합니다. 새벽에도 꺼지지 않는 냉장고·통신설비·가로등·연속 가동 공장처럼 상시 작동하는 부하가 여기에 해당하며, 크기는 MW 또는 GW로 나타냅니다. 이 부분은 하루 종일 거의 변하지 않기 때문에 전통적으로 출력 조절이 느리지만 오래 연속 운전하기 유리한 발전기가 이 구간을 담당하고, 그 위에 얹히는 변동분은 상대적으로 빠르게 출력을 올리고 내릴 수 있는 발전기가 맡는 식으로 운영 계획을 세웁니다. 실무에서는 발전기 가동 순서(급전 계획) 수립, 발전원별 설비 구성 검토, 장기 수요 전망 등에 사용되는 개념입니다. 다만 태양광처럼 시간대에 따라 출력이 달라지는 설비가 늘면 발전기가 실제로 맡아야 하는 순부하(수요에서 변동성 재생에너지 출력을 뺀 값)의 모양이 달라지므로, 기저부하를 담당하는 방식도 함께 검토됩니다.

예시 — 어떤 지역의 하루 수요가 새벽 4시에 최저 5,000MW, 오후 3시에 최고 9,000MW였다면 그날의 기저부하는 약 5,000MW이고, 나머지 최대 4,000MW는 시간에 따라 오르내리는 부하입니다. 급전 계획에서는 5,000MW를 연속 운전 발전기로 채우고, 나머지를 출력 조절이 쉬운 발전기로 대응하는 식으로 조합을 짭니다.

관련: 최대전력(피크) · 순부하(넷로드) · 급전순위(메리트오더)

석유환산톤(toe, tonne of oil equivalent)은 종류가 다른 에너지원의 양을 원유 1톤이 가진 열량을 기준으로 환산해 하나의 단위로 비교할 수 있게 만든 에너지 단위입니다. 석탄은 톤, 천연가스는 세제곱미터, 전기는 kWh처럼 원래 단위가 제각각이어서 그대로는 더하거나 비교할 수 없는데, toe로 환산하면 국가 전체 에너지 소비량처럼 여러 에너지원을 합산한 값을 낼 수 있습니다. 1toe는 국제적으로 10^7kcal(=1,000만kcal, 약 41.868GJ)로 정의되며, 1,000toe를 1ktoe, 100만toe를 1Mtoe로 씁니다. 실무에서는 에너지 통계(에너지 밸런스), 국가·산업 부문별 에너지 소비 집계, 에너지 원단위 계산, 에너지다소비사업자 신고 기준 등에 사용됩니다. 다만 석탄·석유 제품별 발열량이 서로 다르고 전기를 toe로 바꿀 때 어떤 환산계수를 쓰느냐에 따라 결과가 달라지므로, 환산계수는 관련 고시(국내의 경우 에너지열량 환산기준)를 확인해 적용해야 합니다.

예시 — 전기 1kWh를 열량으로 환산하면 860kcal이므로, 순수 열량 기준으로 1,000,000kWh(=1GWh)는 1,000,000 × 860kcal = 8.6 × 10^8kcal이고, 1toe = 10^7kcal이므로 86toe에 해당합니다. 다만 실제 통계에서는 발전 손실을 반영한 별도의 환산계수를 쓰는 경우가 있어, 어떤 기준의 환산계수를 적용했는지 함께 밝혀야 합니다.

관련: 발열량 · 에너지 원단위 · 에너지 밸런스

이용률(설비이용률, capacity factor)은 어떤 발전설비가 일정 기간 실제로 생산한 전력량을, 같은 기간 최대출력으로 쉬지 않고 돌렸을 때의 이론적 전력량으로 나눈 값이며 단위는 %입니다. 계산식은 이용률(%) = 실제 발전량(kWh) ÷ (설비용량(kW) × 기간 시간(h)) × 100 입니다. 설비용량(kW·MW)만으로는 실제 생산량을 알 수 없기 때문에, 설비 규모를 발전량으로 바꾸어 주는 다리 역할을 합니다. 정비 기간, 연료 공급, 계통 상황, 그리고 태양광·풍력처럼 자연 조건에 따라 출력이 변하는 설비의 자원 여건이 모두 이용률에 반영됩니다. 실무에서는 발전사업 수익 추정, LCOE 계산의 분모, 전원계획의 발전량 전망에 핵심 입력값으로 쓰이며, 발전원별 대표값은 지역과 연도에 따라 달라지므로 해당 사업의 실측 자료나 공식 통계를 참조합니다.

예시 — 설비용량 100MW인 발전소가 1년(8,760시간) 동안 262,800MWh를 생산했다면, 이용률은 262,800MWh ÷ (100MW × 8,760h) × 100 = 30%입니다. 같은 설비가 613,200MWh를 생산했다면 이용률은 70%가 됩니다.

관련: 설비용량 · 균등화발전원가(LCOE) · GW·TWh

최대전력(피크)은 하루·한 달·한 해처럼 정해진 기간 안에서 전력 수요가 가장 높았던 순간의 전력값을 말하며, 단위는 MW 또는 GW를 씁니다(1GW = 1,000MW). 어느 한 순간의 값이므로 kWh·GWh로 재는 전력량(일정 기간 동안 쓴 전기의 총량)과는 다른 개념입니다. 계통 전체의 발전설비와 송배전망은 평균 수요가 아니라 이 최대전력을 안정적으로 감당할 수 있도록 설계되기 때문에, 필요한 설비 규모를 결정하는 핵심 지표가 됩니다. 실무에서는 계통운영자가 여름·겨울 피크 시기의 수급 대책을 세우고, 전력수급기본계획에서 장래 최대전력을 전망해 설비계획을 세우며, 산업용·일반용 요금제에서는 고객별 최대수요(kW)에 따라 기본요금을 매기는 데 사용합니다. 국내 계통에서는 냉방과 난방 수요 때문에 여름과 겨울에 최대전력이 나타나는 것이 일반적입니다.

예시 — 한 공장이 24시간 내내 1MW를 쓰다가 오후 2시에만 잠깐 3MW를 썼다면, 그날의 최대전력은 3MW이고 하루 전력량은 대략 1MW × 24h에 추가분을 더한 값(약 24MWh 남짓)입니다. 전력량은 크게 늘지 않았지만 설비와 기본요금은 3MW를 기준으로 준비해야 합니다.

관련: 공급예비율 · 부하율 · 수요반응(DR)

탄소집약도는 전기 1kWh를 생산할 때 배출되는 온실가스의 양을 gCO2eq/kWh(그램 이산화탄소 환산量/킬로와트시) 단위로 나타낸 지표입니다. 여기서 CO2eq(이산화탄소 환산량)는 메탄, 아산화질소 등 이산화탄소가 아닌 온실가스도 지구온난화 기여도에 따라 이산화탄소 무게로 환산해 합산한 값입니다. 같은 1kWh라도 어떤 발전원이 만들었는지에 따라 배출량이 크게 달라지기 때문에, 전력 소비량(kWh)만으로는 알 수 없는 환경 영향을 비교할 수 있게 해줍니다. 실무에서는 기업의 온실가스 배출량 산정(특히 전기 사용에 따른 간접 배출), 전기차·히트펌프 같은 전기화 설비의 배출 효과 평가, 데이터센터 입지 검토 등에 사용됩니다. 국가 단위 계통 평균 탄소집약도는 그 나라의 발전원 구성에 따라 결정되며, 같은 나라 안에서도 시간대·계절에 따라 변동합니다. 국내에서는 온실가스 배출권거래제 등에 쓰이는 전력 배출계수를 관련 기관이 주기적으로 고시하며, 이 고시값이 공식 기준이 됩니다.

예시 — 어떤 사무실이 한 달에 10,000kWh의 전기를 썼고 적용 배출계수가 400gCO2eq/kWh라면, 배출량은 10,000kWh × 400gCO2eq/kWh = 4,000,000gCO2eq이고, 1,000,000g = 1톤이므로 4tCO2eq가 됩니다. 같은 전력량이라도 배출계수가 100gCO2eq/kWh인 계통에서 썼다면 1tCO2eq로 4분의 1이 됩니다.

관련: 배출계수 · 온실가스 배출권거래제 · 발전원 구성(에너지믹스)