온실가스 감축수단, 집단E사업 ‘재조명’
온실가스 감축수단, 집단E사업 ‘재조명’
  • 김나영 기자
  • 승인 2015.11.06 13:38
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대기환경개선효과 30~40% 효과 톡톡
미이용에너지 활용, 효율 향상 기여

[투데이에너지 김나영 기자] 집단에너지사업은 온실가스 저감 및 에너지절약 차원에서 국내 도입됐다. 특히 산업단지 집단에너지사업은 전세계적인 온실가스 감축 기조와 맞물리면서 다시 한 번 조명받고 있다. 열병합발전시설은 화석연료 사용량을 줄이고 온실가스 및 대기오염물질의 배출량을 저감시킴으로써 대기환경개선효과를 30~40% 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.

산단 내 개별적으로 스팀 생산시설을 설치해 이용하는 것보다 필요한 산업용 스팀 및 전기를 생산하고 수요자가 필요한 만큼 사용하는 것이 에너지 생산·이용 효율측면에서나 도시환경 차원에서 더 이롭다는 것이다.

그럼에도 불구하고 최근 배출권거래제 도입 및 산업집적활성화 및 공장설립에 관한 법률 시행령 일부개정안이 입법예고되면서 열시장교란 등의 난항을 맞이하게 됐다.

산단 내 집단에너지 공급은 연간 5TOE 이상의 연료를 사용하고 60Gcal/km2*h 이상의 열과 발전은 2kW 이상이 돼야 공급할 수 있다. 이에 따라 지난 2001년부터 2008년까지 산업단지부문의 에너지절감량은 2,7581,000TOE 였으며 온실가스 및 대기오염물질 저감효과 역시 7,3753,000TON에 달했다. 또한 같은 기간 미활용에너지 활용률은 1,3149,000Gcal인 것으로 나타났다.

산단 집단에너지는 1970년대 초반 석유화학, 전자, 염색, 중공업 등 전통적인 중화학 및 전자공업 위주로 공급돼 왔다. 2001년 이후에는 증기 다소비업종의 정체로 사업장수 증가율이 둔화되고 있었으나 2008년부터 다시 활기를 띄게 됐다.

이에 따라 2014년 기준 17개 산단 내 34개 집단에너지사업자가 운영 중이며 연간 총 17,568.7 Gcal/h의 열과 2,847.3MWh의 전기를 생산하고 있다.

집단에너지사업의 가장 중요한 특성은 에너지 투입량 절감과 그에 따른 도심환경 개선에 있다. 집단에너지사업은 주로 열병합발전, Cogeneration 또는 CHP(Combined Heat and Power) 시설을 이용해 전기를 생산하고 그 과정에서 발생하는 폐열을 활용해 열을 공급하는 방식이다.

이는 열과 전기를 각각 독립적으로 생산하는 방식보다 효율적인 것으로 알려져 있다. 열병합발전은 열과 전기를 동시에 생산함으로써 범위의 경제에 따른 비용절감효과를 거둘 수 있다. 따라서 동일한 양의 열과 전기를 생산하는데 필요한 에너지 투입량을 약 30% 정도 절감할 수 있게 된다. 또한 이는 그만큼 화석연료가 연소되는 과정에서 나오는 이산화탄소, 아황산가스, 이산화질소, 미세먼지 등 대기오염물질의 배출량을 감소시킬 수 있다는 것을 의미한다.

뿐만 아니라 집단에너지사업은 열 생산을 위해 화석연료 이외에 자원회수시설의 쓰레기 소각열, 산업공정 폐열, 매립가스(LFG, Land Fill Gas), 태양열, 우드칩, 지열 등 다양한 미이용 에너지를 활용할 수 있기 때문에 에너지효율을 제고하는 한편 오염물질 배출량도 크게 줄일 수 있다.

특히 대기오염의 주범으로 꼽히고 있는 산단 내 오염물질 관리차원에서도 집단에너지사업은 더욱 효율적이라는 평가를 받고 있다. 열원시설이 한 곳에 집중돼 있어 탈황, 탈질, 집진 등을 위한 설비나 오염물질 여과장치 등 대기오염 저감시설을 설치하기 용이하고 집중 설치되다보니 설치비용이나 관리비용 또한 상대적으로 적게 든다는 것이다.

우리나라의 경우 제조·생산이 주요 수입원으로 작용하고 있어 원가절감에 대해 매우 민감하게 반응하고 있다. 따라서 전기요금을 비롯해 열요금 등이 등락을 하게 되면 매출에 그대로 반영돼 내수경제에 까지 영향을 끼치게 된다.

개도국에 비해 인건비 등의 이유로 가격경쟁력에서 뒤쳐지고 있는 국내 제조·생산업종들에서는 산단 내 집단에너지사업자들이 배출권이나 여타 다른 요인들에 의해 경영난을 겪게 되면 고스란히 산단 내 입주기업들에게까지 그 영향이 미치기 마련이다.

결국 집단에너지사업자의 운영이 안정돼야만 국가 산업경쟁력도 안정될 수 있다는 설명이다.

실제 EU 등 선진국에서는 고효율 CHP는 인센티브를 부여하는 한편 조정계수(감축률)를 일반 발전소와 달리 1을 적용하는 곳이 대부분이다. 독일은 일반 발전소의 조정계수가 0.85인데 반해 CHP0.9875를 적용한다. 이탈리아와 그리스의 발전소에는 각각 0.740.92를 규정한 반면 CHP1로 인정하고 있다.

IEA(International Energy Agency)2050년의 이산화탄소 배출량을 2010년 수준으로 유지할 수 있는 방안으로 열병합발전을 강조한 바 있다. 또한 20076G8 정상회담에서도 열병합발전소의 비율을 획기적으로 증가시킨다는 선언문을 채택했다.

이처럼 열병합발전에 대한 선진국들의 관심은 뜨거운 상황이다. 하지만 우리나라의 경우 배출권할당을 비롯해 산단 내 중복사업자 진입 등 제도가 바뀌면서 안정적인 에너지공급에 장애가 발생할 것이라는 우려가 나오고 있다.

산단의 열병합발전사업자들은 열을 생산해 구역 내 각각의 사업자들에게 용도에 따라 열을 공급한다. 결국 각각의 사용가들이 만들어야 하는 열을 한 곳에서 집중생산, 공급함에 따라 생산 효율을 높인 것이다.

정부가 설정한 것은 국가 온실가스 총량을 2020년까지 전망치대비 30% 감축인 만큼 이들 사업자들이 열생산 판매로 인한 감축효과에 대해서도 인정을 해줘야 한다는 주장도 나왔다.

열병합발전사업자들은 소각·폐열을 사용하기 때문에 소각·폐열이 열병합사업자들에게 수용되지 않았을 경우 발생할 수 있는 온실가스 배출량과 개별 생산·소비해야하는 열을 대량으로 생산, 공급함으로써 감축되는 온실가스 배출량 등을 계산해서 인센티브를 지급받을 수 있도록 하는 것이 열병합발전사업자들이 지금의 상황을 헤쳐나가는 가장 최선의 방법이 될 것으로 전망된다.

무엇보다 정부는 페루 리마에서 열린 당사국 총회에서 BAU대비 30%의 온실가스를 감축하겠다고 대대적으로 공표함에 따라 다시 한 번 우리나라의 온실가스 감축 이행에 대한 강력한 의지를 보였다. 이러한 가운데 온실가스 감축량 재설정 및 추가 할당에 대해서 산업계가 원하는 만큼의 결과를 이끌어내기는 쉽지 않아 보인다.

다만 기대해 볼 것은 환경부가 온실가스 감축 의무량을 너무 과다하게 설정했다는 산업계의 반발에 국내 CDM 도입 등의 상쇄제도를 마련했다는 것이다.

또한 최근 산업부는 에너지신사업 6개 과제 중 발전소 온배수 활용에 대해 언급하고 이를 신재생에너지원으로 인정하는 것에 대해 논의하고 있다. 결국 온배수 자체가 에너지절약은 물론 온실가스 저감에 기여하고 있다는 것을 입증한 셈이다.

이에 따라 관련 업계에서는 스스로 온실가스 저감 기여도에 대해 정확한 데이터를 분석해 제시함으로써 성과에 대한 공여부분을 인정받도록 하는 것이 또 하나의 해답이 될 수 있을 것으로 기대된다.

이와 관련 산업통상자원부는 올해부터 국가 열지도(Korea Heat Map)’를 작성키로 했다.

작성하는 열지도 데이터는 민간에 개방과 공유를 통해 다양하고 창의적인 사업기회 발굴에 활용하게 된다.

또한 산업부에 따르면 열지도는 에너지신산업 개발 차원에서도 활용성이 높은 운영체제(플랫폼)이 될 것으로 기대된다. 열지도는 열이 발생(공급)하거나 소비(수요)되는 곳의 온도, 열량 등의 데이터를 파악해 지도에 표시한 것을 말한다.

열 발생(공급) 지점은 발전소, 제철소, 산업체, 폐기물 등이 있으며 열 수요(소비) 지점은 냉난방용, 농어업용, 산업용 등이다. 영국, 독일, 덴마크 등은 정부 차원에서 국가 열지도를 작성해 활용 중에 있는 것으로 알려져 있다.

열지도를 활용하면 지역별로 상세한 열 발생과 소비를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 미활용 열을 인접 수요지에 연결했을 경우에 대략적인 경제성과 사업성을 파악할 수 있을 것으로 정부는 기대하고 있다. 실제 미활용 열을 활용한 사례(별첨 참고)로는 지역난방 회수열을 인근 화훼농업시설에 공급한 사례, 발전 배열을 지역난방에 활용한 사례, 소각장 폐열을 인근 산업체에 공급한 사례 등이 있다.

산업부는 그동안 다양한 연구·조사 결과 사용하지 않은 열에너지가 산재하고 있다는 사실을 파악했으나 부분적인 조사에 그쳐 상시 활용가능하고 종합적인 현황조사는 부족했다고 전했다. 이에 따라 산업부는 공급뿐만 아니라 수요를 포함하는 열지도를 작성해 미이용 열에너지의 활용을 확대해 나갈 방침이다.


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