[창간특집] 그린홈

친환경주택 소형열병합과 찰떡궁합

전국 20여 신축아파트 고효율 에너지절감 트랜드 부각
전력수요관리 효과 탁월, 지원 강화, 규제완화 시급
소형열병합발전협의회 정책지원제도 건의 효율극대화 모색

소형열병합발전협의회(회장 조한우 삼천리 부사장, 이하 협의회)는 정부가 녹색성장 정책의 일환으로 추진 중인 에너지절약형 아파트건설이 확대되면서 신축아파트를 중심으로 소형열병합발전이 이산화탄소 감축과 에너지절감효과라는 장점을 앞세워 새롭게 부각될 것으로 보고 있다.

협의회는 에너지이용효율 극대화를 위해 친환경적인 소형열병합발전 확대보급을 위해서는 정부의 지원제도를 강화시켜 열병합발전과 소형보급을 통해 균형적인 발전을 모색할 수 있도록 협의회 차원에서 선진국의 사례를 분석하고 새로운 정보를 입수해 이를 정부에 건의, 정책에 반영할 수 있는 기틀을 마련한다는 방침이다.

협의회가 전국의 소형열병합발전 시공사례를 분석한 자료에 따르면 최근 대형건설사를 중심으로 에너지절감효과가 탁월한 소형열병합발전 시스템의 도입이 확대되고 있는 것으로 분석되고 있다.
특히 2010년 이후 대구 두산위브더제니스, 평택 푸르지오, 인천 엑슬루타워, 마산 메트로시티 등 전국에 걸쳐 20여개의 신축아파트를 중심으로 소형열병합발전 시스템보급이 확대되고 있다.

국토해양부 ‘친환경주택 건설기준 및 성능’고시에 따르면 소형열병합발전은 열원설비부분에서 최고의 효율을 갖춘 에너지절감시스템으로 평가받고 있다. 지역난방 방식 기준시스템 대비 7%, 구역형열병합발전(CES)은 11%의 에너지사용량 절감효과를 인정받고 있는 반면 소형열병합발전은 15%의 에너지사용량 절감효과를 인정하고 있어 그린홈 인증을 위한 에너지효율향상에 크게 기여할 것으로 전망되고 있다.

서해건설은 2012년 말 입주예정인 용인 서해아파트에 소형열병합발전시스템을 도입해 에너지절감율 27%, 이산화탄소 저감율 23%로 높은 그린홈 성능을 인증받는 모델케이스로 알려졌다.
소형열병합발전은 자가발전시스템 형태로 단위 건물 또는 산업체에 기저용량으로 설치해 한전의 수전량을 줄여 발전과정에서 발생하는 배열을 활용해 난방과 냉방은 물론 급탕 등에 활용할 수 있다.

또 고효율 에너지절약시스템으로 천연가스나 화석연료를 이용해 전력을 생산한다는 점에서 기존 화력발전과 비슷하다고 볼 수 있으나 발전과정에서 발생된 배열을 회수해 재활용함으로써 기존 발전방식 대비 약 30~40%의 에너지 이용효율 향상과 25%수준의 CO2 배출저감 효과가 있을 것으로 추정하고 있다.

특히 건물에 설치되는 소형열병합발전은 일반적으로 기저부하 용량을 설치해 운전하고 있어 계절과 관계없이 안정적인 운영이 가능하고 광범위한 지역을 대상으로 하는 집단에너지형태의 열병합발전에 비해 송전손실이나 열 이송 손실을 최소화해 분산형 에너지원으로 각광받고 있다.

에너지절감효과 측면에서 수요처의 에너지사용패턴에 따라 설치 운영된다면 소형열병합발전은 에너지비용과 사용량을 이상적으로 절감할 수 있는 시스템이다. 초고층 신축공동주택의 연간 에너지사용량을 분석한 결과 세대 에너지비용 절감액은 연간 약 30~50만원으로 최대 약 20~30% 비용절감효과가 있는 것으로 분석됐다.

공동주택의 연간 에너지비용 절감요인을 살펴보면 발전기를 가동할 때 배출되는 배열을 난방과 급탕으로 활용해 열요금을 절감하고 일부 전기를 자체 발전해 열요금과 전기요금을 동시에 절감할 수 있는 장점을 지니고 있다. 또한 아파트단지내 전기사용량에 따라 비용절감효과에는 차이가 있으나 전기사용량이 많은 초고층 아파트에 설치할 경우 전기요금누진제 완화로 에너지비용절감효과가 더욱 탁월하다고 밝혔다.

소형열병합발전 시스템은 기존 일반화된 중앙난방 설비 최초로 지역난방 또는 개별난방과 연계하는 등 다양한 연계시스템을 통해 기술이 발전하고 있다. 인천 학익엑슬루타워는 자가소비 열병합발전 설비 최초로 지역난방과 연계한 소형열병합발전 시스템을 도입했다. 소형열병합발전 시스템을 통해 생산되는 열을 아파트세대에서 우선적으로 사용하고 집단에너지 사업자에게도 제공해 에너지를 효율적으로 활용, 소비자와 집단에너지사업자 모두가 만족하고 있다.

또 인천지역의 재개발 아파트에 도입될 개별난방 연계 소형열병합발전시스템은 각 세대 개별보일러로 난방하고 열병합시스템으로 일부 전기와 온수(급탕)을 세대에 공급해 소규모 시설투자로 큰 에너지절감효과를 기대할 수 있다. 배열을 이용해 온수를 공급하게 되면 가정 세대는 온수를 쓰기 위해 보일러를 자주 가동할 필요가 없어 보일러 수명연장과 효율 향상에도 좋고 사용자는 개별보일러의 불안정한 온수공급 대신 연속적인 온수공급 시스템으로 편리하게 온수를 사용할 수 있다는 장점도 있다.

그러나 이같은 장점에도 불구하고 소형열병합발전시스템의 전체 전력시장 대비 보급률은 0.3%수준인 234MW(우리나라 총 발전용량 76,078MW. 2010년 말 기준)으로 저조한 실적을 기록하고 있어 보급활성화를 위한 지원제도가 절실한 실정이다.

소형열병합발전은 고효율 에너지절감시스템으로 온실가스 배출감축과 동고하저의 천연가스 계절적 수요편차를 완화해 수급불균형 해소와 송전손실 최소화, 하절기 전력 피크경감 등 대표적인 소규모 분산전원으로 국가 전력수요관리에 크게 기여할 수 있어 업계 전문가들은 새로운 대안으로 보급활성화를 통해 국가적 편익차원의 지원제도와 규제완화가 시급하다고 밝혔다.

현재 소형열병합발전은 신규시장진입을 제한하는 규제가 보급확대의 걸림돌로 작용하고 있는다. 현행 법규상 집단에너지 고시지역 내 소형열병합발전을 설치할 경우 관련법에 따라 지식경제부 장관의 허가를 득해야 한다고 규정하고 있어 대부분의 택지가 집단에너지고시지역으로 지정되는 현실을 감안하면 사실상 법에 의한 소형열병합발전의 신규보급이 규제되고 있다는 지적이다.

이는 소비자의 효율적인 에너지이용을 제한한다는 지적에 따라 2009년 제17차 국가경쟁력강화위원회는 진입규제 완화에 대한 관련법 정비를 지적한바 있다.

그러나 현재까지 법개정이 이루어지지 못하고 있어 학계 연구기관도 대형열병합발전과 소형열병합발전간 열거래를 연계할 때 집단에너지 사업자에게는 열원설비 투자부담 없이 저가로 양질의 열원을 확보할 수 있어 수익을 개선시키는 유용한 수단으로 작용하고 열네트워크 확대로 국가 에너지이용효율을 높이는 방안이 될 수 있다고 분석했다.

업계 관계자도 “정부는 집단에너지사업용 열병합발전 보급뿐만 아니라 소형열병합발전과의 균형적인 보급확대를 위해 상호 보완관계로서 시너지 효과를 내는 방향으로 정책개발과 규제 개선이 필요하다”고 강조했다.

소형열병합발전의 보급활성화를 위해서는 정부의 적극적인 지원제도가 필요하며 선진국들은  소형열병합발전 보급확대를 위해 보조금을 비롯한 정책적인 지원을 확대하고 있는 상황이다.
특히 일본은 소형열병합발전을 신에너지에 포함해 투자비의 30~50%까지 보조금을 지원하고 덴마크와 독일에서도 발전보조금을 통해 보급을 장려하고 있다. 소형열병합발전이 경제성을 갖기 위해 중요한 영향요소인 요금제도에 대한 개선도 필요하다.

소형열병합발전은 하절기 전력수요를 가스로 대체시켜 TDR을 개선할 수 있고 LNG저장탱크 건설비용과 설비이용 효율 향상은 물론 냉방용 가스요금이 정책적으로 할인해주는 제도와 같이 하절기에 국한시켜 소형열병합발전 요금도 냉방요금 수준의 할인제도 도입이 필요하다는 것이다.
박남철 대기자 pnc@ekn.kr