2010년 기준으로 글로벌 에너지원별 발전량을 살펴보면 수력(16.1%)과 기타 신재생(3.3%)의 발전량이 아직은 화력(67.6%), 원자력(13.0%) 등 전통적 에너지원에 미치지 못하고 있다. 그러나 신재생에너지 발전설비는 최근 5년간  태양광 발전은 49%, 풍력은 27%의 연평균 성장률을 기록하는 등 고도의 성장 추세를 보이고 있다. 그리고 이러한 신재생에너지 발전사업의 성장추세는 앞으로도 경제성 향상, 정책적 지원, 기업의 사회적 책임 이행 의지 등에 힘입어 상당기간 지속될 것으로 전망된다.
 
이에 따라 신재생에너지는 미래에 주요 에너지원으로 자리매김할 것으로 예상된다. IEA의 전망에 따르면 전세계적으로 ’35년에 신재생에너지 발전비율은 약 32%(수력포함)에 이를 것으로 예상되며, 특히 신재생에너지 선진국인 EU에서는 40%를 넘어설 것으로 전망된다. 그 밖에 미국, 중국 등에서도 25~30% 수준에 이르고, 일본도 신재생에너지의 발전비중이 20%에 육박하게 될 것으로 예상된다. 그리고 신재생에너지원 중에는 풍력, 바이오매스, 태양광 등이 주류를 이룰 것으로 보인다.
 
이러한 신재생에너지원의 확대는 전력회사에 저탄소 녹색성장 및 지속가능 경영의 기회를 확대시킨다는 장점이 있다. 그러나 태양광, 풍력, 조력 등 발전량이 불규칙한 ‘변동성 신재생에너지(VRE ; Variable Renewable Energy)'가 ‘35년에는 EU 24%, 미국 13%, 일본 7% 등 전세계 발전량의 10% 수준으로 비중이 확대되면서 전력회사에 다양한 문제를 유발할 수 있는 가능성 역시 내포하고 있다.
 
다수의 변동성 신재생에너지 발전설비가 건설되는 경우 개별 신재생에너지 발전설비의 시간대별 발전량의 등락이 상쇄되어 계통 전체적으로 발전량이 평탄화되는 효과가 있을 것으로 예상되기도 하지만 발전량의 불규칙성으로 인해 특정 시간대에 발전량의 급증이나 급감 현상이 발생하는 것은 불가피할 것으로 예상된다 .

이에 따라 신재생에너지 발전량이 지역간 송전용량을 초과하게 될 가능성이 있다. 이러한 경우 전력회사는 전력망을 확충하여 신재생에너지로 발전한 전력이 충분히 융통될 수 있도록 하거나 송전용량 제약으로 인해 신재생에너지 발전을 차단할 수밖에 없게 된다. 전자의 경우는 전력계통의 증설 비용이 추가되고, 후자는 신재생에너지 발전량 1단위(kWh)당 고정비용이 상승하는 효과를 가져오게 된다.
 
두 번째로 전력공급의 예측 가능성이 떨어짐에 따라 전력수급의 불일치 가능성이 매우 높아지고 전력공급 비용이 증가할 것으로 전망된다. 전력회사가 기존에 전력수급 계획을 수립할 때 수요측의 불규칙성이 중요 변수였으나, 향후 공급의 불규칙성을 현재보다 중요한 변수로 동시에 고려해야 하는 상황이 도래할 것이다. 전력회사는 이러한 수요와 공급의 불안정성을 해소하기 위해 현물시장을 통한 전력구입의 이용이 늘어날 것으로 보인다. 이 경우 현물시장(spot market)에서의 전력거래 가격이 장기계약 또는 쌍무계약 시장보다 높은 경향을 고려한다면 유틸리티의 전력구입비 증가를 초래하게 될 것이다.
 
마지막으로 신재생에너지의 불규칙한 발전량을 실제 수요와 일치시키기 위해 에너지 저장장치를 추가로 설치해야 되거나 기존 발전설비의 기동-정지 빈도가 높아지게 된다. 현재도 양수발전 등 다양한 에너지 저장장치가 운영중이나, 기존의 전원 구성에 비해 저장장치의 수요가 크게 증가할 것으로 예상된다. 또한 부하변화에 비교적 빠르게 대처할 수 있는 천연가스 발전기의 기동-정지 빈도가 높아짐에 따라 여기에 소요되는 비용을 보전해야 하는 것도 전력회사에게는 부담으로 작용한다.
 
실제 미국 신재생에너지의 확대에 따른 계통안정화 추가비용을 분석한 사례를 살펴보면, 미국 동부지역에 ’24년까지 풍력발전 비중이 20%에 이를 경우 3.5$/kWh, 30%인 경우 5$/kWh의 추가비용이 소요되는 것으로 분석되기도 한다.
 
신재생에너지는 기존 전원에 비해 발전단가 높을 뿐만 아니라 보조 전원의 추가, 송배전망의 확충 등  전력공급 가치사슬 전반에 전력공급 비용의 증가를 초래하게 된다. 이에 따라 신재생에너지의 원활한 확대를 위해서는 전력회사와 고객간 전력공급비용의 분담 기준을 명확하게 마련해야 할 필요가 있다.   우선적으로는 신재생에너지의 확대에 따른 송전망 영향을 분석하고 전력계통 안정화를 위한 투자전략을 반영한 투보율이 산정되어야 할 것으로 보인다. 그리고 이를 포함한 신재생에너지 공급 확대에 소요되는 비용을 전기요금에 적정하게 반영할 수 있는 방안을 강구하여 신재생에너지에 대한 원활한 투자가 이루어질 수 있는 기반이 구축되어야 할 것이다.