본 연구는 화석연료 대체에너지원인 원자력의 사적비용과 외부비용을 추정했던 1차연도에 이은 2차연도 과제로 화석연료의 또 다른 대체에너지원인 태양광, 풍력, 바이오에너지의 발전단가 및 잠재량 산정을 시도하였다. 재생에너지의 비용과 잠재량을 통해 환경경제성 평가를 하였으며, 기술발전에 따른 비용감소와 환경 및 비용제약하의 잠재량 추정에 초점을 두었다.
또한, 재생에너지원은 종류, 설치 지역, 설치 유형에 따라 발전단가와 잠재량이 다르다는 점을 고려하여 태양광은 네 가지(소규모 주택용, 대규모 발전용, 수상/도로태양광, 건물외벽용), 풍력은 이용률에 따라 육상 풍력은 세 가지(25%, 30%, 35%), 해상 풍력은 두 가지(30%, 35%)로 분류하였고, 바이오에너지는 발전기의 유형에 따라 두 가지(바이오가스화 발전과 고형바이오매스 발전)로 분류하였다. 이렇게 11개 유형별로 나누어 현재부터 2035년까지의 발전단가와 잠재량을 추정해보았다. 이 중에서도 태양광은 다른 에너지원과 달리 아직 기술개발의 초기 단계라 향후 신기술 개발 및 확산에 따라 발전단가가 지속적으로 하락할 것으로 예상되며, 특히 기술개발의 속도 및 크기가 태양광 보급 확대에 중요한 인자로 작용한다.
발전단가는 태양광발전의 경우 2013년에서 2035년까지, 소규모 주택용은 kWh당 197원에서 91원으로, 대규모 발전용은 171원에서 77원으로, 수상 및 도로태양광은 216원에서 86원으로, 벽면태양광은 726에서 293원으로 감소할 것으로 추정된다. 육상 풍력의 발전단가는 같은 기간 동안 이용률에 따라 115(이용률 35%)~161원(이용률 25%)에서 70~98원으로, 해상 풍력의 경우 역시 이용률에 따라 208~242원에서 126~147원으로 하락할 것으로 전망된다. 유기성 바이오매스는 kWh당 162원에서 146원으로, 임산 등 고형 바이오매스는 126원에서 101원으로 하락하되, 다른 에너지원에 비해서는 하락폭이 크지 않을 것으로 예상된다.
설치잠재량 및 발전잠재량은 태양광 114.1GW, 154.9TWh, 육상 풍력 15.0GW, 34.5TWh, 해상 풍력 44.4GW, 127.7TWh로 추정되었고, 바이오에너지는 2035년 유기성은 2.9TWh, 임산 등 고형 바이오매스는 11.7TWh로 나타났다.
하지만, 재생에너지는 원자력이나 화석연료에 비해 발전단가가 높아 시장에서 갖는 경쟁력이 제한적이며 정부의 개입을 통해 경쟁력 강화가 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서 RPS 제도의 약점을 보완하고 재생에너지 발전의 활성화를 위해 다음과 같은 정책을 제안하였다.
첫째, 태양광과 같은 소규모 용량의 시설을 다수의 사업자가 신청하는 재생에너지원의 경우에는 FIT 제도를 재도입할 필요가 있다. 둘째, 현재 발전사업자에만 적용되는 재생에너지 의무화제도를 전력 다소비 업체에 대해서도 도입하는 것을 검토할 필요가 있다. 의무 이행을 용이하게 하기 위해, 이들 사업자들이 직접 재생에너지 시설을 설치하지 않고 REC 시장 등을 통해 외부에서 구매할 수 있도록 제도를 좀 더 유연성 있게 운영할 필요가 있다. 셋째, 재생에너지 시설 설치에 따른 지역주민과의 갈등을 예방하기 위해, 재생에너지 시설 설치로 인한 이익을 지역주민이 공유할 수 있도록