[기획] “기후변화 대응 친환경도시 구현할 것”
[기획] “기후변화 대응 친환경도시 구현할 것”
  • 김나영 기자
  • 승인 2016.08.22
  • 댓글 0
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서남물재생센터, 하수열 공급추진…자립형 도시기반 구축

[투데이에너지 김나영 기자] “서남물재생센터는 기후변화 대응을 위한 친환경도시 구현에 중추적인 역할을 담당할 것이다”

이종배 서남물재생센터 하수열 이용 지역난방공급사업 현장소장의 말이다. 하수열은 지역난방사업을 하는데 있어서 화석연료 대체 에너지원으로써 기후변화 대응을 위한 키워드라고 해도 과언이 아니다. 이에 따라 서울시에서는 총 4개의 물재생센터를 운영, 인근 지역의 난방열을 공급하는데 일조를 하고 있다. 그 중 서남물재생센터는 최근 양천, 강서지역에 지역난방을 공급하고 있는 SH공사집단에너지사업단과 연계해 그 영역을 확대해 나감으로써 주목받고 있다.

서울시가 마곡지구를 신규개발을 추진, 사업단이 서남물재생센터의 하수열을 공급받아 마곡지역에 지역난방열을 공급할 수 있도록 한 것이다. 또한 사업단은 목동열병합발전소가 이미 노후돼 있어 이를 대체할 신규 발전시설이 필요함에 따라 마곡지구에 건설되는 열병합발전소가 그 실마리가 될 것으로 보고 기대를 모았다. 이러한 가운데 서남물재생센터의 하수열은 지역난방사업을 하는데 있어서 단비가 될 것으로 보인다.

현재 지역난방사업의 경우 LNG가 주연료이기 때문에 국제유가에 많은 영향을 받고 있고 소규모 사업자의 경우 직공급이 아닌 도시가스사로부터 소매용으로 공급받고 있어 원가보전에도 급급한 상황이었다. 따라서 서남물재생센터의 하수열은 안정적인 열공급뿐만 아니라 요금 안정화에 있어서도 기여할 수 있는 핵심사업으로 꼽히고 있다.

◆하수열 지역난방공급사업 개요 및 추진배경

서남물재생센터의 하수열 공급사업은 마곡지구 집단에너지시설에 열을 공급하고 미활용에너지 개발에 따른 자립형 도시기반 구축을 위해 시작됐다. 또한 서울시가 신재생에너지 30% 확보를 선언한 바 있는 가운데 서울형 신재생에너지 이용을 극대화함으로서 저탄소배출도시를 조성하겠다는 취지다.

이에 앞서 서울시는 지난 2008년 마곡지구 친환경에너지 가이드라인을 수립하고 2012년 ‘원전하나 줄이기 종합계획’을 발표한다. 이어 미활용에너지 이용확대를 위한 서남물재생센터 하수열 지역난방공급사업을 추진, 기후변화 대응을 위한 탈화석에너지가 세계적 이슈가 된 만큼 물재생센터를 통해 서울시가 이에 선제적 대응을 하겠다는 것이다.

하수열사업은 그동안 버려졌던 하수처리수 방류수의 미활용에너지를 히트펌프 열교환기를 통해 잠재열을 회수한 후 압축기에 의해 고온으로 전환, 그 열로 지역난방열로 공급하는 것이다.

지역난방열로 공급되는 온도는 최고 115℃ 정도이나 회수되는 열은 55℃ 정도다. 이처럼 회수된 물을 히트펌프를 통해 80℃정도까지 승온시켜 마곡지구 열병합발전소로 보내게 되면 열병합발전소에서 다시 115℃까지 열을 올려 수용가에 공급하게 되는 형태다.

히트펌프는 적은 양의 전기에너지로 열역학적 사이클을 이용, 낮은 온도의 열에너지를 높은 온도의 열에너지로 공급하는 장치로써 냉장고나 에어컨을 거꾸로 이용하는 것과 유사한 구조다.

증발기를 통해 하수와 냉매간 열교환을 거쳐 열을 회수한 후 다시 응축기에서 회송수와 냉매간 열교환으로 80℃까지 승온시켜 열병합발전소로 보내진다. 지역난방열이 발전소로 보내지는 과정은 가급적 거리가 짧을수록 손실열이 줄어든다. 배관을 통해 이동하면서 땅속의 냉기가 열을 흡수하기 때문이다.

서남물재생센터 하수열사업의 경우 마곡지구 집단에너지시설 부지와 맞물려 있어 열손실은 0%에 가까울 것으로 해석된다.

▲ 이종배 대림산업 현장소장이 서남물재생센터 하수열 이용 지역난방 공급사업에 대해 설명하고 있다.

◆진행사항은

서울시가 하수열에너지 공급계획을 수립한 것은 지난 2011년이다. 이후 2012년 6월 최초로 제안서를 제출, 같은해 10월 사업적격성 검토를 실시했다. 실질적으로 사업자들의 제안서가 제출된 시기는 2년이나 지난 2014년 6월이다. 사업제안서가 제출되고 서남물재생센터 하수열사업은 탄력을 받는 듯 했다. 그러나 실시협약 체결 및 사업 시행자 지정이 또 늦춰지면서 2015년 5월에서야 마무리 됐다. 2015년 8월 법인설립 및 실시설계에 돌입, 9월 실시계획을 승인받는다. 본격적인 착공은 올해 4월 진행됐다. 현재는 활발하게 현장이 진행 중이며 시공을 맡은 대림산업측은 준공예정일인 2017년 10월에 맞춰 고삐를 늦추지 않을 것이라는 입장이다.

이종배 현장소장은 “준공이 끝나면 서남그린에너지(주)라는 이름으로 서남물재생센터 하수열 지역난방공급사업이 진행될 것”이라며 “서남그린에너지 지분의 70%가 대림산업이 갖고 있는 만큼 사업에 대한 책임감이 무겁다”고 전했다.

이어 이 현장소장은 “서남그린에너지는 앞으로 20년간 마곡지구 집단에너지시설에 하수열을 공급하게 된다”고 덧붙였다.

이 현장소장은 또 “이번 사업은 서울시와 SH공사집단에너지사업단, 금융권, 건설 및 운영출자자인 대림산업이 복잡하게 얽혀있다”라며 “그러나 이모든 카테고리는 서남그린에너지로 묶인다”고 말햇다.

서남그린에너지에 서울시가 운영권과 부지를 제공했다면 서남그린에너지는 서울시에게 부지임대료를 지급한다. 또한 사업단과는 하수열을 공급하고 열판매요금을 받는 구조이며 재무투자자인 금융권에는 배당과 원리금을 상환하게 된다.

이번 하수열 지역난방공급사업은 시운전 1개월 포함해 오는 2017년 10월6일 준공예정이다. 운영기간은 열공급개시일로부터 20년간이며 서남물재생센터에서 지역난방열로 공급할 하수열은 연간 15만Gcal다.

열공급조건은 하수처리수 11.8℃ 이상, 회송수 40℃~55℃ 일 경우 하수열 승온온도는 25℃ 이상이다. 주요공급지역은 서울의 마곡, 강서, 방화뉴타운, 가양 CJ 등이다.

◆하수열 공급에 따른 편익

서남물재생센터 하수열 지역난방공급사업은 온실가스 저감뿐만 아니라 비용적 측면에서도 기대가 크다. 집단에너지시설의 경우 회수 온도인 55℃ 정도에서 보일러를 가동, 다시 115℃까지 끌어올려야하는 부담감이 있었지만 하수열사업을 통해 중간과정에서 80℃까지 승온시켜 집단에너지설비에 공급함으로써 화석연료 사용이 그만큼 줄어드는 효과를 누릴 수 있다. 또한 히트펌프와 승온보일러에서 35만8,712Gcal의 열을 확보할 수 있게 됐다.

이를 연간 에너지비용으로 환산하면 하수열 이용 시 243억3,400만원, 기존 승온보일러 이용 시 355억3,200만원으로 111억9,800만원의 절감효과가 발생한다. 아울러 온실가스 발생량 역시 연간 기존 승온보일러 사용 시보다 1만709톤CO2를 저감할 수 있는 것으로 조사됐다.

하수열사업을 통해 에너지절감액 및 온실가스 저감을 감안했을 때 사업타당성이 1.4로 나타났다. 사업성을 평가할 때 BC가 1 이상일 경우 타당성이 있다고 평가하는 것이 일반적이다.

◆향후 추진계획

지난 4월 착공해 본격적인 사업을 알린 서남물재생센터 하수열 지역난방공급사업은 기초공사인 토목공사를 2017년 4월까지 마무리 하겠다는 계획이다. 시공사인 대림산업은 7월 기계에 대한 설계 및 발주를 마친상태다. 이후 공장제작/검사/운반/펌프설치/배관 및 배선공사와 더불어 히트펌프 입고를 2017년 6월까지 마쳐 열공급에 차질을 빚지 않도록 하겠다는 의지다.


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