그러나 집단에너지사업은 온실가스 저감 기여도와는 상관없이 2015년 발전업종으로 일괄 분류돼 곤혹을 치룬바 있다. 사업자들의 끊임없는 정정요구에 정부가 별도 업종으로 분리, 추가할당 등을 고려키로 한 것이다.
다만 집단에너지사업자 내에서도 구역형전기사업자(CES), 지역냉난방사업자, 열병합발전사업자 등 3개 업종으로 나눠져 있어 상호 입장차이를 보이면서도 온실가스 저감이라는 이슈에서는 한목소리를 내고 있다. 해마다 같은 문제점이 제기되고 있음에도 수년째 제자리걸음을 하고 있는 집단에너지정책에 보다 나은 발전방안은 무엇이 있는지 살펴봤다. /편집자 주
이회성 IPCC 의장은 “앞으로 온실가스 배출은 ‘0’이 돼야하며 이는 다시 말해 화석연료를 사용하지 말아야한다는 것을 의미한다”라며 “이에 따라 정부가 하고 있는 해외자원개발 역시 멈춰야 한다”고 주장했다.
IPCC는 기후 변화와 관련된 전 지구적 위험을 평가하고 국제적 대책을 마련하기 위해 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 공동으로 지난 1988년 설립한 유엔 산하 국제 협의체로 각국의 기상학자, 해양학자, 빙하 전문가, 경제학자 등 3천여 명의 전문가로 구성돼 있다.
이번 신기후체제를 비롯해 전세계 에너지정책이 IPCC에 의해서 움직인다고 해도 과언이 아닐만큼 권위있는 기관이다.
이에 따라 이 의장의 발언은 앞으로 전세계 에너지산업이 어떻게 흘러갈 것인지를 예측해 볼 수 있는 중요한 발언이다.
전세계는 화석연료를 사용하지 않거나 가급적 적게 사용하면서 효율을 높일 수 있는 에너지기술개발에 주력하고 있다. 이러한 가운데 집단에너지가 새롭게 조명을 받고 있다.
■환영받지 못하는 집단에너지
한국집단에너지협회가 개최한 DHC2016 국제심포지엄에서 폴 보스 EuroHeat&Power 사무총장은 “유럽에서도 집단에너지가 아직은 각광을 받지 못하고 있다”라며 “앞으로 온실가스 저감이라는 이슈 안에서 집단에너지는 더욱 활성화 될 수 있을 것”이라고 기대했다.
그러나 폴 보스 사무총장은 “유럽국에서도 아직 열병합발전에 대해서는 미온적인 모습을 보이고 있다”라며 “여러가지 대안을 고민한 결과 신재생에너지 개발로 방향이 흘러가는 상황이지만 이를 뒷받침 해 줄 수 있는 것은 집단에너지다”고 전했다.
이어 폴 보스 사무총장은 “집단에너지를 활성화할 수 있도록 정부의 정책이 뒷받침 돼야한다”고 강조했다.
집단에너지사업은 부지비용을 비롯해 설비투자에 이르기까지 많은 재원을 필요로한다. 또한 투자비 회수를 위해서는 최소 15년에서 20년 이상의 시간이 필요하다.
하지만 우리나라의 경우 열요금을 비롯해 전기판매요금까지 모두 정부가 관할을 하기 때문에 투자비 회수가 쉽지 않은 상황이다. 원가보전이 이뤄지지 않기 때문이다.
일부 사업자들의 경우 폐·소각열 확보가 어려워 원가 이하의 요금제로 투자비 회수가 녹록치 않은데다 최근 SMP까지 최저치를 기록하면서 열과 전기 어디에서도 수익을 내기 어려운 상황이라는 것이다.
정부가 열병합발전소의 열제약발전에 대해 우선구매하는 형식을 취하고는 있지만 워낙 낮은 SMP로 관련업계에서는 상한가만 규정하지 말고 하한가도 규정해 달라며 산업통상자원부에 요청한 상태다.
무엇보다 전력기반기금 등을 비롯해 대체 가능한 재원들을 활용, 집단에너지에서 발생한 사회적 편익을 보전해 달라는 말이다.
결국 이를 해결할 수 있는 방법은 정부의 정책적 지원인데 이에 대해서 일각에서는 교차지원의 문제를 들어 반대입장을 표명하고 있다. 정부에서는 균형발전에 근거해 집단에너지업계의 입장만을 들어줄 수 없는 입장이라는 것이다.
특히 산업단지 내 집단에너지 공급은 연간 5만TOE 이상의 연료를 사용하고 60Gcal/km2*h 이상의 열과 발전은 2만kW 이상이 돼야 공급할 수 있다. 이에 따라 지난 2001년부터 2008년까지 산업단지부문의 에너지절감량은 2,758만1,000TOE였으며 온실가스 및 대기오염물질 저감효과 역시 7,375만3,000TON에 달했다.
또한 같은 기간 미활용에너지 활용률은 1,314만9,000Gcal인 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 1만7,568.7 Gcal/h의 열과 2,847.3MWh의 전기를 생산하고 있다.
집단에너지사업의 가장 중요한 특성은 에너지 투입량 절감과 그에 따른 도심환경 개선에 있다. 집단에너지사업은 주로 열병합발전, 즉 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 미활용에너지를 활용할 수 있기 때문에 에너지효율을 제고하는 한편 오염물질 배출량도 크게 줄일 수 있다는 것이다.
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 있고 지금까지 국가경쟁력 제고를 위해 열심히 뛰어온 열병합발전사업자들이다. 그럼에도 최근에는 석탄을 연료로 한다는 이유로 열병합발전의 설자리는 점차 줄어들고 있다는 것이 관련업계 관계자들의 설명이다.
■정부, 미세먼지·온실가스 저감 대책 내놓다
중국발 미세먼지의 대량 유입으로 황교안 국무총리는 환경부를 비롯해 기획재정부, 미래창조과학부, 산업통상자원부, 국토교통부 등 관계부처 장관회의를 개최, ‘미세먼지 관리 특별대책’을 확정?발표했다.
정부는 미세먼지 문제 해결을 위한 국가적 차원의 특단의 대책 수립 필요성이 대두됨에 따라 그동안 국무조정실을 중심으로 관계부처 차관회의 등을 거쳐 방안을 마련했다고 밝혔다.
정부는 기존계획을 앞당겨 시행하고 신규대책을 추가, 제2차 수도권대기환경기본계획의 목표 20㎍/m³를 3년 앞서 2021년에 조기달성하고 10년 내에 유럽 주요도시의 현재 수준으로 미세먼지를 개선(서울 기준, 2015년 23㎍/m³ → 2026년 18㎍/m³)한다는 목표를 설정했다.
대책의 기본방향은 △국내배출원의 과학적 저감 △미세먼지·CO₂ 동시저감 신산업 육성 △주변국과의 환경협력 △예·경보체계 혁신 △전국민이 미세먼지 저감에 참여하되 서민부담은 최소화 등이다.
정부는 우선 오염기여도와 비용효과를 고려해 국내 주요 배출원(수송, 발전·산업, 생활주변)에 대해 대폭적인 미세먼지 감축을 추진키로 했다.
특히 정부는 수송부문과 산업·발전부문에 주목했다. 발전소의 미세먼지를 대폭 저감하기 위해 정부는 노후 석탄발전소 10기의 친환경적 처리(폐지, 대체, 연료전환 등)하고 신규 발전소 중 미착공한 발전소 4기와 건설공정율 10% 미만 발전소 5기 등 총 9기에 대해서 영흥화력 수준의 배출기준을 적용키로 했다.
아울러 공장 등 사업장의 미세먼지를 줄이기 위해 수도권 사업장의 경우 대기오염총량제 대상 사업장을 확대(1·2종→3종 추가)하고 배출총량 할당기준을 단계적으로 강화하는 한편 수도권외 지역은 국내외 실태조사를 거쳐 미세먼지 다량배출 사업장의 배출허용기준을 강화할 계획이다. 이에 따라 관련업계에서는 분산형전원을 비롯해 석탄화력발전소 대체 설비로 열병합발전이 해답이라고 목소리를 높였다.
다만 현재 산단 내 열병합발전소의 경우 대부분이 석탄을 연료로 사용하고 있어 앞으로의 전망이 불투명해졌다.
업계의 관계자는 “앞으로 산단 내 열병합발전의 성장은 어렵다고 본다”라며 “이러한 위기를 극복할 수 있는 새로운 대책을 마련해야 할 것”이라고 전망했다.
관련 업계들도 이에 대해 고민을 하고 있고 서둘러 BM수익률 검토 용역에 들어갈 방침인 것으로 알려졌다.
BM은 Bench Mark의 약자로 펀드를 운용할 때 그 운용성과를 비교하는 기준을 말한다. 펀드의 종류에 따라 서로 다른데 주식형 펀드의 경우에는 코스피지수나 코스피200지수를, MMF는 콜금리나 양도성예금증서 금리를, 채권형 펀드는 3년 만기 국채나 1년 만기 통화안정채권이 이에 해당한다.
■열병합발전 확대, 무엇이 문제인가
우리나라에서뿐만 아니라 열병합발전 시작점인 유럽에서조차도 집단에너지사업이 설자리가 없는 것이 현실이다. 독일을 비롯해 덴마크, 스웨덴처럼 열을 우선해 에너지정책을 수립한 나라를 제외하고는 정부차원에서의 육성정책이 확실하지 않기 때문이다.
특히 우리나라는 정부의 지원제도가 축소되는가 하면 2001년 전력산업구조개편에 따라 발전시장이 한전 독점체제에서 경쟁시장으로 전환되면서 집단에너지사업도 발전사업에 편입된 바 있다.
관련업계의 관계자는 “실제 집단에너지사업 활성화를 위해 지급하던 에너지 특별 자금지원이 1995년 축소됐고 전력기반기금 지원은 2010년에 아예 중단됐다”라며 “이후 집단에너지사업은 발전원가가 낮은 발전소만 살아남는 전력시장에서 차별대우를 받으면서 경영난에 봉착했다. 대부분의 집단에너지사업자가 운영하는 열병합발전소는 전력생산 과정에서 발생하는 폐열을 활용해 난방용 열을 생산하기 때문에 에너지 이용효율이 일반 발전소에 비해 월등히 높다”고 말했다.
이어 그는 “하지만 단순히 전기생산 측면에서만 보면 전기만 생산하는 일반 발전소에 비해 효율이 낮은데 이는 열과 전기를 모두 생산해서 종합적인 에너지 이용효율을 높이기 위해 고안된 설비인 열병합발전설비의 기술적인 특성 때문”이라며 “집단에너지사업자 중에서도 지역난방 사업자는 지역난방용 열을 생산해 공급해야 하는 의무가 있기 때문에 전력 수요가 없을 때에도 난방용 열 생산을 위해서 발전소를 가동하는 일명 ‘열제약발전’을 해야 하는 경우가 많은데 이때 생산되는 전기는 대부분 원가 이하로 정산 받고 있다”고 주장했다.
이와 관련 폴 보스 EuroHeat&Power 사무총장은 “열병합발전은 유럽에서도 바이오매스나 신재생에너지로 인해 각광을 받기는 어려울지도 모르나 바이오매스 또는 신재생에너지가 에너지안보를 보장할 수 없기 때문에 그러한 측면에서 열병합발전은 매우 중요하다”라며 “(유럽국을 비롯해 한국에서도)정부의 정책적 지원이 절대적이다”고 전했다.
■개선방안은
업계는 가장 실초미세먼지의 주범으로 석탄발전이 꼽히고 있는 가운데 실효성 있는 대안으로 집단에너지의 특성을 고려한 별도의 전력거래제도 신설을 요구하고 있다.
실제 집단에너지업계는 지역난방의 경우 전력과 난방 부문으로 회계를 분리, 전력부문에서 생산한 전기는 전력거래소가 아닌 전기판매사업자(한국전력)에 판매하되 시장가격 변동과 상관없이 사전에 합의한 적정 금액으로 정산하는 ‘열병합발전 전력거래계약제도(APS)’ 모델을 이미 지난해 정부에 제안한 바 있다.
집단에너지 전력거래계약제도는 집단에너지사업자의 발전 설비 투자금을 고려해 고정비를 산정하고 여기에 연료비 등 일정수준의 변동비를 더해 존립이 가능한 정도의 최소 수익만 보장하는 수준으로 전력거래 정산금을 결정하는 방식이다.
이 제도를 도입하게 되면 전력도매가격이 높아질 때는 사업자가 초과이윤을 포기하고 대신 전력도매가격이 낮아질 때는 원가수준을 보전 받을 수 있어 사업자들이 최소한의 생존을 담보할 수 있게 된다.
전력시장의 수급상황이나 연료비의 등락과 상관없이 사업자는 안정적으로 사업을 영위하고 정부 입장에서도 전력구입비용의 초과지출을 걱정하지 않을 수 있어 윈-윈 정책이 될 것이라는 게 업계의 주장이다.
집단에너지업계의 관계자는 “초미세먼지의 주범으로 석탄발전이 언급되고 원전 등의 환경 이슈를 감안할 때 친환경적인 집단에너지사업이 지속가능한 에너지원이자 정책전원으로 확대될 수 있도록 정부차원의 정책지원이 필요하다”고 말했다.
뿐만 아니라 일각에서는 원자력발전에서 나오는 발전폐열을 활용하는 방안에 대해서도 제언했다. 집단에너지사업의 경쟁력은 폐열을 얼마나 확보할 수 있는가 하는 것도 관건이다.
원전에 대한 불안감이 가중된다 하더라도 앞으로 지어질 7기의 원전과 현재 수명연장이 진행된 원전 등 여기에서 발생하는 폐열의 양은 어쩌면 화석연료를 대체할 가장 중요한 수단이 될 수도 있을 것이라는 추측도 나오고 있다.
어차피 운영을 멈추지 않을 것이라면 해외에서 자원을 수입해 오는 것보다는 국내에서 적은 자원으로 활용할 수 있는 최대한의 역량을 끌어올리는 것이 최선의 선택이 될 것이라고 내다봤다.
■ 열병합발전 경제효과 연간 8,500억원 달해
분산형전원으로서의 열병합발전은 온실가스 저감을 비롯해 에너지효율측면에서도 이미 탁월한 효과를 거두고 있으며 더욱 육성해야할 사업으로 잘 알려져 있다. 열병합발전은 분산형전원으로 송전선로 이슈에서 가장 자유로운 전원이라 할 수 있다.
수요처 인근에 건설할 수 있다는 특성상, 추가적인 송전망 건설로 인한 사회적 비용 부담과 장거리 송전으로 인한 전력 손실을 최소화하고 수도권 전력수요에 탄력적으로 대응할 수 있기 때문이다.
한국전기연구원이 올해 초 발표한 ‘집단에너지사업 활성화를 위한 전력시장 제도개선 및 지원방안 연구’에 의하면 집단에너지가 분산형 전원으로서의 기능을 수행함으로써 기여하는 경제적 효과가 2014년 기준 8,000억원 이상 규모에 달하는 것으로 나타났다.
송배전설비를 덜 짓게 돼 얻는 편익이 4,425억원, 장거리 송전에 의한 전력손실 저감 편익은 최대 2,071억원, 송전혼잡을 피함으로써 얻는 편익 1,588억원, 온실가스 감축 등 환경을 보호함으로써 얻는 환경편익 369억원인 것으로 나타나 연간 최대 총 8,453억원 수준인 것으로 조사됐다.
발전소에서 생산된 전기가 가정이나 공장으로 옮겨지기 위해서는 송전과 배전의 과정을 거치는데 이때 송전은 발전소에서 변전소까지를 말하며, 변전소에서 전기소비처까지 전기를 수송하는 과정을 배전이라고 한다.
예를 들어 수요가와 멀리 떨어져 있는 원전은 765kV의 초고압 송전선로가 필요한 반면 열병합발전소는 154kV 이하의 전력망을 이용하면 되기 때문에 송전선로 이슈에서 보다 자유로울 수 있는 것이다.