[5월 특집]집단에너지, 신재생과 동반성장 방안 찾아라
집단에너지+신재생에너지=갈길 멀다
경제성 및 진입장벽 해소 등 제도적 유인책 필요
업계, “RPS만도 버거운데 신재생” 부정적 입장
(투데이 에너지 17,05,10)
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집단에너지에 태양열 등 신재생열에너지를 더한 모델들이 새롭게 부각되고 있다. 최근 덴마크에서는 열병합발전소 효율을 극대화하기 위한 방안으로 열병합발전소 부지에 태양열설비를 도입했다. 그러나 이와 관련 국내 집단에너지업계는 부정적인 시선을 보내고 있다.
해외 사례와 달리 국내의 경우 대규모 열을 공급해야하는 상황에서 태양열과 같은 신재생열에너지가 최대 80% 이상의 효율을 보이고 있는 열병합설비에 큰 시너지효과를 줄 수 없다는 것이다. 또한 신재생에너지와의 결합이 경제성에 도움을 주지 못한다는 입장이다. 그럼에도 전세계는 화석연료 저감에 목표를 두고 신기후체제를 도입한 만큼 전통연료인 석탄 또는 LNG만으로 열과 전기를 생산해내는 것이 과연 맞는 방향인가에 대한 고민을 던져주고 있다. 신재생열에너지공급 의무화가 돼 있는 유럽정책을 살펴보고 국내에 적용 가능한 모델인지, 또 보다 나은 효율적인 방안은 있는지 모색해 봤다.
지난 2015년 신기후체제가 들어서면서 우리나라는 BAU(배출전망치)대비 37%의 온실가스를 감축하기로 했다. 이와 관련 전통연료를 주연료로 사용하고 있는 석탄화력발전소를 비롯해 천연가스복합화력발전소, 집단에너지에 이르기까지 체질개선이 필요하다는 지적이 나왔다.
최근 극심해지고 있는 초미세먼지도 화석연료사용에 대한 회의를 불러일으키기에 충분하다. 정부는 온실가스 저감 정책을 위해 석탄화력발전소를 축소하고 신재생에너지를 대폭확대하기로 했다. 그러나 신재생에너지가 화석연료를 대체할 만큼 경제적, 효율적 측면에서 뛰어나지 않아 과도기 단계로 천연가스복합화력발전소 또는 집단에너지(열병합발전소)를 대안으로 꼽고 있다.
그 중 열병합발전소는 소비지역 내에 설치됨에 따라 송전선로에 대한 타지역 피해가 없으며 안정적 대규모공급이 가능하고 온실가스 저감 및 그동안 정부가 추진해온 분산형전원정책에도 이바지 하는 유일한 에너지생산설비로 재조명받고 있다.
그러나 지난해 집단에너지사업자들의 매출 및 영업실적 등에서도 나타났듯이 경제성이나 사업성, 주민수용도 부분에서 획기적인 대안이 될 수 없는 만큼 아직 풀어야 할 숙제가 많다.
집단에너지, 신재생과 만나다
집단에너지에도 신재생에너지도입 바람은 쉽게 가라앉지 않을 것으로 보인다. 기후변화대응과 에너지안보는 세계가 당면한 중요한 과제인 만큼 우리나라 역시 기후변화대응이라는 이슈에서 자유로울 수 없기 때문이다.
기후변화를 유발하는 온실가스 배출은 주로 전통연료로 그 중에서도 석탄과 같은 화석에너지 소비에 기인한다는 것은 누구나 인정하는 바다.
그러나 현재로서는 화석연료가 없다면 공급 및 가격의 불안정성이 가속화 될 것은 불 보듯 훤하다. 하지만 자원이 고갈되고 있고 환경이 더 이상의 화석연료를 거부하고 있는 만큼 우리나라 역시 화석연료 중심의 에너지소비구조를 탈피해야하는 것은 당연해 보인다.
이처럼 냉난방부분의 탈화석화 잠재력이 강조되면서 신재생열에너지정책이 주목받고 있다. 지열과 같은 신재생열에너지기술은 화석연료와의 경쟁력을 확보한 것으로 평가되기도 했다. 이러한 정책적, 기술적 여건 하에서 신재생열에너지정책에 대한 논의의 움직임도 보이고 있다.
이에 따라 부각되고 있는 것이 신재생에너지를 화석연료사용 에너지설비에 융합시키는 것이다. 이의 일환으로 집단에너지사업도 변화가 요구되고 있다.
지난 2011년 에너지경제연구원은 신재생에너지를 활용한 집단에너지 활성화 방안을 연구한 바 있다. 이를 작성한 이유수 연구위원은 해당 연구의 필요성을 기후변화대응과 관련해 CO2 배출을 줄이고자 하는 세계각국의 노력은 신재생에너지 사용에 대한 비중을 높이고 있다고 역설했다.
이러한 가운데 집단에너지사업도 청정연료를 사용해 특정지역에 열과 전기를 공급함으로써 CO2 감소와 에너지의 효율적 이용 측면에서 기여해 왔다는 것이다.
최근 신재생에너지 사용증가와 함께 집단에너지사업에서도 천연가스 대신 고형폐기물(SRF)을 연료로하는 신재생에너지를 활용해 전력 및 난방공급을 점차 늘리고 있다고 서술했다.
당시에는 RFS도입에 대해 긍정적인 검토가 이뤄지고 있었기에 가능한 것으로 판단된다.
신재생에너지를 활용한 집단에너지사업은 주로 바이오와 폐기물을 에너지화해 전력과 난방을 공급하는 형태로 이뤄지고 있다.
신재생에너지 중 방치되거나 폐기되는 자원을 에너지화 함으로써 에너지사용의 효율을 증진하고 환경적인 문제도 동시에 해결할 수 있기 때문에 활성화할 필요성이 있다고 이 연구위원은 연구보서를 통해 밝혔다.
이 연구위원에 따르면 집단에너지에 상응하는 연료는 우드칩이나 우드펠릿을 직접 연소해 얻은 에너지 또는 수분함량이 높은 음식쓰레기, 축산분뇨, 하수슬러지 등을 활용, 메탄가스를 생산하는 바이오에너지와 쓰레기 소각과 고형폐기물의 연소 등을 포함하는 폐기물에너지가 있다.
특히 최근 덴마크 실케보르그시에서는 면적 15만6,694㎡의 열병합발전소부지에 태양열집열판을 설치했다.
이는 세계 최대 태양열 난방시스템으로 7개월만에 건설이 완료됐으며 여기에서 연간 8만MWh의 에너지를 생산할 수 있다.
또한 연간 4,400가구의 열수요를 공급하게 되며 수명은 최소 25년인 것으로 알려졌다. 이는 신재생에너지만으로도 안정적 열공급이 가능해질 수 있다는 희망을 갖게 하는 대목이다.
다만 덴마크와 우리나라의 기온차, 생활패턴 등이 다르기 때문에 직접적인 대입을 하는 것은 매우 위험한 일이라고 분석된다. 하지만 신재생에너지이기 때문에 효율이 떨어지고 비용이 높다는 단순계산법은 버려야 한다는 것이다.
정부의 정책이, 세계적 기조가 모두 온실가스 저감을 외치고 있고 이에 따라 탈화석을 꾀하고 있다. 이러한 전제하에 지금부터 집단에너지업계가 고민 해야하는 것은 사업의 안정성과 경제성 확보일 것이다.
유럽 신재생열에너지공급 의무화 정책
유럽과 일본 등에서는 이들 연료 활용의 기술수준은 상용화돼 시장 규모가 확대되고 있는 추세라고 설명하고 있다.
특히 유럽에서는 혐기성 소화조가 대량으로 보급돼 단독 또는 마을 단위로 주택 및 축사의 난방과 전력생산에 바이오가스가 이용되고 있으며 독일의 경우 농업적 매탄화설비가 개발돼 있어 유럽 바이오가스생산과 이를 활용한 전력생산에서 각각 약 50% 내외의 비중을 차지하고 있다.
이탈리아와 네덜란드에서도 발전차액지원제도와 인센티브법 등을 통해 생산이 증대되고 있다. 또한 영국과 프랑스에서는 매립가스 활용도가 높은 편이며 북유럽의 산림국가들을 포함해 독일, 오스트리아 등에서 고형 바이오매스를 활용한 전력생산에 보조금을 지급하는 등 지원제도를 통해 신재생에너지를 활용한 전력 및 난방열 생산을 장려하고 있다.
유럽은 2020년 신재생에너지 보급목표를 20% 설정하고 이를 달성하기 위해 신재생에너지지침을 채택한 바 있다. 이 지침은 회원국에게 국가신재생에너지실행계획의 수립과 이행을 강하게 촉구하는 유럽 최초의 법규로 자리잡고 있다.
이 연구위원의 보고서에는 이에 비해 우리나라는 1차 에너지 총 공급량에서 차지하는 신재생에너지 비율이 3% 미만으로 낮은 수준에 있으며 현재로는 태양광, 풍력 등 자연재생에너지보다는 폐기물과 바이오에너지 중심으로 활용되고 있다고 지적했다.
집단에너지사업과 관련해 바이오매스와 폐기물 등의 연료 잠재량을 살펴보면 모두 부존 잠재량에 비해 가용 잠재량과 기술적 잠재량이 너무 낮다는 것이다.
따라서 향후 이들 자원을 연료로 활용할 수 있는 이용가능성은 높을 것으로 내다봤다.
이 연구위원이 보고서를 작성할 당시 정부는 고형폐기물, 즉 SRF의 생산시설과 발전설비의 설치계획을 확대했었다.
이에 따라 한국지역난방공사는 광주지역에 SRF를 활용하는 열병합발전소를 계획, 건설을 진행 중이다. 한난의 이러한 선택에는 RPS부담도 한 몫 했을 것으로 분석된다.
하지만 최근 SRF에 대해 환경성이 제고되면서 논란이 확산되고 있다. 이의 여파로 SRF에 대한 가중치 역시 0.5로 낮아졌으며 오는 9월 있을 재조정시기에는 아예 가중치를 주지 말아야 한다는 움직임도 감지되고 있다.
집단에너지설비에 있어서 SRF를 사용하는 것은 연료비 저감 차원에서 매우 고무적인 일이지만 국민적 정서가 이를 받아들이지 못하겠다는 상황에서 강행을 하기는 쉽지 않아 보인다.
그럼에도 한난은 이미 계획된 부분이어서 포기를 선택하는 것도 어려울 것이라는 게 관련업계의 설명이다.
우리나라에서 바이오 및 폐기물의 에너지화가 어려운 것은 기술수준의 미흡함과 경제성문제, 제도적 및 정책적 지원문제 등이 복합적 이유로 작용하고 있다.
시사점은
신재생열에너지공급의무화의 도입 문제는 에너지·환경정책과 국가전략차원에서 매우 중요한 사안인만큼 국내에서도 의무화 도입에 대해 정책검토가 진행된 바 있다.
이에 앞서 정부는 신재생에너지 육성을 위해 RPS(신재생에너지의무공급)제도를 도입했다. 따라서 500MW급 이상의 열병합발전소는 정부가 요구한 RPS를 충당하도록 돼 있다.
일정규모 이상의 사업자를 발전사업자로 간주하고 이에 대한 의무량을 준 것이다. 사업자들은 할당량을 채우기 위해 자체설비를 도입하기도 하고 소규모사업자들이 생산한 신재생에너지를 구매해 오기도 한다.
물론 대-중소기업 상생방안의 일환으로서는 높이 평가받을 수도 있다. 문제는 집단에너지의 경우 초기투자비용을 비롯해 열요금, SMP 등이 안정적인 운영을 전제하지 않기 때문에 경영난에 시달리는 사업자가 부지기수다.
현재 집단에너지사업자들 중 RPS를 적용받는 사업자는 한난, GS파워, DS파워가 대표적이다. 한난과 GS파워 등의 경우는 이미 사업이 안정기에 들어섰고 그 안정적 기반을 바탕으로 유지 보수 및 신규개발 등에 초점을 맞추고 있지만 DS파워의 경우는 벙커C-유에서 천연가스로 전환한지 얼마 되지 않아 현재 원가회수에 급급한 상황이다.
하지만 설비규모가 RPS대상에 들어가 있기 때문에 경쟁력 저하에도 불구하고 신재생에너지를 도입해야만 한다. 문제는 집단에너지사업과 RPS가 과연 상호 시너지효과를 보이냐는 것이다.
단도직입적으로 업계는 ‘아니오’라고 대답한다. 그렇다면 두 가지 문제점을 제기할 수 있다. 사업자의 신재생에너지도입 의지와 집단에너지사업과의 융합이다.
집단에너지사업의 주목적은 열에너지생산이다. 냉난방열을 생산함으로써 중앙집중형 전력사용구조를 분산시키고 소비지와 생산지를 일치시켜 일부지역의 피해부담을 완화시키겠다는 취지일 것이다.
국내 집단에너지업계는 신재생에너지도입을 고민할 만큼 여력이 없다. 규모적 측면보다는 아직도 시장이 안정되지 않아 디폴트를 선언하는가 하면 끊임없이 적자난에 허덕이고 있기 때문이다. 정부가 적극적으로 신재생에너지를 도입하고 탈화석화를 지속 추진하기 위해서는 이를 위한 보완책이 절실해 보인다.
정부가 강력한 의지를 가지고 이를 실현하기 위해서는 비용효율, 정책수용성, 시장효과, 공정성 및 실효성 등의 합리적 정책설계가 필요해 보인다.
2018년 본격적으로 논의될 에너지기본계획과 관련 기후변화대응이라는 전세계적 이슈 아래에서 분산형전원정책은 또 다시 화두가 될 것이다.
결국 비용부담이 크더라도 우리가 선택할 수 있는 대안은 분산형전원일 것이라는데는 모두가 한 목소리를 낼 것이다. 아직도 해결하지 못하고 있는 기술과 정책적 격차를 어떻게 줄여나갈 것인지는 정부의 몫으로 남겨졌다.
국가에너지안보를 결정짓는 에너지기본계획에 분산형전원으로서의 집단에너지와 신재생에너지를 접목한 친환경에너지로서의 집단에너지정책이 어떤 모습으로 드러나게 될지 향방에 귀추가 주목된다.
김나영 기자
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[전남 영암지역 1, 2, 3차 350KW(700KW 포함)급 및 100KW급 16년~17년 03월부로 매도완료 함]
1차 12MW 및 2차8.0MW, 3차 5MW 발전사업허가 득 부지매도 완료(총 25MW, 발전사업허가 득, 개발행위허가 일부 허가 득, 순차적으로) 부지매도 17년 03월부 완료함.
▶4차(17년 03월 8일부) 추가로 영암지역 부지 100KW급 19개소 매도를 합니다(가계약 완료). 발전사업허가 득 완료(한전 계통연계 가능), 개발행위허가 일부 득, 계속 진행 중임.
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그 동안 입지제한 조치가 없었던 경기 및 강원도 지역의 지자체까지 신규 제정을 하면서 북상 중입니다.
개인들이 땅을 찾기란 말 그대로 하늘에서 별 따기이니 당 카페에서 부지매도 분양하는 것이 있으니 당 카페에 가입을 하여서 알아보시고, 태양광발전소를 설치를 하시길 바랍니다.
■ 산업통상자원부에서 작년 10월 소규모 1MW이하 무한 접속 발표 후, 17년 2월말 기준 전국적으로 2330MW의 접속대기 물량이 존재하는 것으로 알려졌기 때문이다. 산업부는 한전을 통해 17년 3월 1일부터 변압기당 접속용량을 25MW에서 50MW로 확대하고, 9월까지 전국에 변압기 8대, 배전선로 5회선을 증설하기로 했다.
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■ 한전은 1MW 이하 소규모 신재생발전 사업자의 계통망 접속(계통연계) 발전용량 한도 확대, '송전·배전용 전기설비 이용규정 개정안'을 산업통상자원부 인가, 17년 04월 01일 시행.
※ 대기 중인 태양광발전소(재생에너지) 약 2.3GW(2,300MW)규모 해소(일부지역 제외)될 예정임.
구분(변압기) | 현행(MW) | 개정(MW) | ||
변압기 당 | 변전소 당 | 변압기 당 | 변전소 당 | |
40/60MVA | 25 | 100 | 50 | 200 |
30/40MVA | 15 | 60 | 30 | 100 |
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★ 개인 및 공동주택에 3~5KW 자가 사용하는 태양광발전소를 설치를 하실 분들도 별도로 문의 바랍니다.
▶태양광발전사업을 해 보도록 권유할 분들에 대한 아래의 내용입니다.
귀농/귀촌자(현지 정착의 성패는 일정한 안정적 소득 창출이 관건임), 희망퇴직, 명예퇴직, 정년 퇴직자, 자영업 예정자/기존 사업자, 사업직종 전환 예정 및 진행자, 일반 도시인(중장년,노년층), 농어촌(노년층), 건축물 소유자로 임대사업 시 공실률이 많고 관리 불편을 느끼는 자, 일반 직장인, 기타 등 해당이 됩니다.
노후 대책과 자손에 까지 대를 이어서 물려 줄 수가 있는 사업이며, 인력 채용 없고(3MW이하 발전소), 큰 노동력이 안들이고, 일반 사업과 같이 고용인들 관리에 신경을 안 쓸 수가 있어서 적극적 권장해 봅니다.
안정적인 연금형태와 같은 수익을 원할 경우, 태양광발전사업을 고려하여 볼 수가 있습니다. 태양광발전사업은 현 RPS제도 하에 변수가 있으며, 아울러 큰 돈을 버는 사업은 절대 아니오니 욕심은 금물입니다.
※시행 및 시공사와 그리고 여기에 준하여 영업을 하시는 분들의 연락은 지양하여 주시길 바랍니다.
▶성함, 핸드폰 번호, 이메일, 자기자본 보유액, 사시는 지역을 적어서, 아래의 제 핸드폰 번호 문자로 혹은 제 이메일로 보내 주세요
▶[자기자본 준비금액] 100KW급은 (땅값 3~4천만원 + 시공비용 중 대출 외, 자기자본 투입금액 6,500만원)=약 1.0~1.1억원 소요
▶[자기자본 준비금액]350KW급은 (땅값 1.2억원 + 시공비용 중 대출 외, 자기자본 투입금액 1.7억원(1.3억원)=약 2.9억원 소요(대출비용을 증액하면 2.5억원에 가능함, 아울러 700KW 용량 5억원 가능함) 1MW는 7.5억원에 350KW 3개소(1,050KW)가능함.
▶한전 계통연계(접속) 가능한 부지 임(1년 혹은 2~3년씩 기다리는 한전접속이 아님)
▶전국지역[임야, 논, 밭, 일반건축물, 공장, 축사, 창고, 동식물재배사, 기타]에 태양광발전소를 설치를 하시거나, 부지를 임대하여 줄 지주 분들이나, 특히 건축물에 직접설치나 임대를 원하실 경우 혹은 소개를 하실 적에 아래의 전화나 카페를 통하여 문의를 하여 주시면, 도움이 되도록 항상 성심성의껏 답변을 드리겠습니다(전남 영암, 해남지역 외, 타 지역 설치 시 문의 환영).
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※태양광+ESS 설치에 관한 문의를 바랍니다.
▶산업통상자원부 발표(17,04,17) ESS(에너지저장장치) 렌털상품은 에너지신산업에 할부 팩토리 금융(금융기관이 매출채권을 담보로 기업에 자금을 빌려주는 제도)을 도입했다. ①ESS 설치업체가 사용자에게 ESS를 설치해주면, ②삼성카드가 설치업체에 공사대금을 우선 제공하고, ③사용자는 삼성카드에 ESS 설치비용을 분할 납부하는 방식이다. 사용자가 구매대금 걱정이나 유지보수, 운영책임 없이 ESS를 쓸 수 있다는 장점이 있다(ESS설치업체+삼성카드+사용자 서로 공생하는 구조로 17년 05월부터 시행함).
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●한국전력은 우선 배전선로용 ESS 시범사업을 계속 진행하고 있다. 배전선로용 ESS란 22.9㎸인 배전선로가 포화될 경우 변전소에 변압기를 새로 설치하는 대신 ESS를 배전선로에 붙여 부하관리를 하는 것이다. 평상시 ESS를 통해 전력을 저장한 뒤 피크 때 방출하는 식이다.
한전은 전남 완도(6㎿h), 경북 영주(2㎿h)와 상주(2㎿h) 등 3곳에 총 10㎿h 용량의 시범사업을 16년 연말까지 완료한 뒤, 내년(2017년도) 선로 과밀지역 조사를 통해 점진적으로 확대 시행할 계획이다.
배전선로에 ESS가 설치되면 선로용량이 약 50% 가까이 늘어나 선로 과밀지역에 소규모 태양광의 추가적인 전력선 연계가 가능해진다.
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▶태양광발전 + 에너지저장장치(ESS : Energy Storage System) 활용 시, REC 가중치 5.0부여
16,09,19 산업부 발표, 낮에 생산(오전10시~오후4시)한 태양광발전량을 ESS(밧데리)에 저장하여서 밤에 사용하게(특히 겨울, 봄, 가을철 밤 등 수요가 많을 시)하며, 전력 송전을 안정적으로 할 수가 있으며, 아울러 경제/효율성 기대 된다.
현재 부족한 한전 접속량의 어려움을 해결할 수 있는 용량이 대략 200MW로 많은 효과 기대.
가중치는 올해부터 내년까지(16~17년) 5.0을 적용하고 2018년부터는 보급여건을 고려해 조정될 예정이다.
※기존 태양광발전소 및 신규로 설치할 태양광발전소에 에너지저장장치(ESS)를 설치하실 분들의 위의 전화와 이메일로 문의 환영합니다(100KW이하 및 중대용량 200KW~1MW).
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▼ LG CNS, 태양광발전 + 에너지저장장치(ESS : Energy Storage System) 복합 설비 실례
(출처 : 에너지경제신문 16,09,19)