Research Paper
Abstract
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This study evaluates the economic feasibility of nuclear power purchase agreement (PPA)-based hydrogen production under transmission constraints in South Korea's East Coast region by comparing the levelized cost of hydrogen (LCOH) across alternative electricity procurement schemes. Four scenarios are considered: (1) continued transmission congestion allowing nuclear PPAs for approximately 6.9 GW of surplus nuclear generation, (2) complete resolution of transmission constraints with electricity procured at the industrial tariff, (3) partial congestion remaining after planned transmission expansion and the commissioning of Shin Hanul Units 3 and 4, allowing nuclear PPAs for approximately 1.7 GW, and (4) a hypothetical scenario with full nuclear PPA supply. Sensitivity analyses are conducted for carbon prices and nuclear capacity factors. The results indicate that electricity procurement costs are the primary determinant of hydrogen production costs. The industrial tariff scenario yields the highest LCOH, ranging from KRW 9,840 to 10,353 per kg-H2, while the partial-congestion scenario results in KRW 9,108–9,479 per kg-H2. In contrast, the current transmission-constrained nuclear PPA scenario produces an LCOH of KRW 7,452–7,622 per kg-H2 at an 85% nuclear capacity factor, increasing to KRW 7,901–8,122 per kg-H2 when the capacity factor declines to 65%. The hypothetical full nuclear PPA scenario yields the lowest LCOH at KRW 5,631 per kg-H2. The findings suggest that nuclear PPAs can improve the cost competitiveness of electrolytic hydrogen, but are insufficient on their own to achieve cost-competitive clean hydrogen. Expanding clean hydrogen deployment will therefore require broader efforts in electricity supply, infrastructure development, technological innovation, and market formation.
본 연구는 전력 조달 방식에 따른 수전해 수소의 균등화 생산비용(Levelized Cost of Hydrogen, LCOH)을 비교‧분석하고, 동해안 지역의 송전제약 상황에서 원전 PPA 기반 수소 생산의 경제성을 평가한다. 이를 위해 (1) 현행 송전제약이 지속되어 약 6.9GW 범위에서 원전 PPA가 허용되는 경우, (2) 송전망 보강이 완료되어 산업용 전기요금으로 계통전력을 조달하는 경우, (3) 계획된 송전망 확충 이후에도 신한울 3‧4호기 완공으로 일부 송전제약이 잔존하여 약 1.7GW 범위에서 원전 PPA가 허용되는 경우, 그리고 (4) 원전 PPA가 전량 허용되는 가상 시나리오를 고려하였다. 또한 탄소가격과 원전 이용률 변화에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 분석 결과, 산업용 전기요금 기반 시나리오의 LCOH는 9,840~10,353원/kgH2로 가장 높게 나타났으며, 일부 송전제약이 지속되는 시나리오 역시 9,108~9,479원/kgH2 수준으로 분석되었다. 반면 현행 송전제약을 활용한 원전 PPA 시나리오는 원전 이용률 85% 기준 7,452~7,622원/kgH2로 나타났으며, 이용률이 65%로 하락할 경우 7,901~8,122원/kgH2로 상승하였다. 한편 원전 PPA가 전량 허용되는 가상 시나리오에서는 LCOH가 5,631원/kgH2까지 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구는 원전 PPA가 수전해 수소의 비용 경쟁력을 개선할 수 있는 유효한 수단임을 확인하였으나, 동시에 원전 PPA만으로는 청정수소의 가격 경쟁력을 확보하는 데 한계가 있음을 보여준다. 따라서 청정수소 보급 확대를 위해서는 특정 전원이나 조달방식에 대한 의존보다는 전력공급, 인프라 구축, 기술혁신 및 시장 형성을 포괄하는 종합적인 정책 접근이 필요하다.
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- Publisher :Environmental and Resource Economics Review
- Publisher(Ko) :자원 · 환경경제연구
- Journal Title :자원·환경경제연구
- Journal Title(Ko) :Environmental and Resource Economics Review
- Volume : 35
- No :2
- Pages :167-192
- DOI :https://doi.org/10.15266/KEREA.2026.35.2.167


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