▲ 김수경 서울도시가스 상무(서울에너지환경연구소 소장)
사용에너지의 97%를 외국에서 수입하고 있는 우리나라에선 최근의 유가급등이 1, 2차 오일 쇼크의 쓰라림을 다시 한번 상기시키고 더 나아가 에너지안보에 대한 두려움까지 불러일으키고 있다. 국제기후변화협약과 관련된 온실가스감축의무 및 환경보호문제 역시 또 다른 측면에서 우리의 부담이다.

◆석유 의존도 높아

미국 에너지부의 발표(2004.4.14)에 의하면 세계에너지 소비는 2001년을 기준으로 2025년까지 약 54% 증가할 것으로 전망되고 있다.

에너지 종별로 살펴보면 국제유가는 51US$/bbl, 석유소비는 2001년 77백만bbl/d에서 57% 증가해 2025년 1억2,100만bbl/d, 전력은 13조 2,900억 kWh/y에서 23조 720억 kWh/y, 천연가스는 67% 증가해 4조 2,700억 ㎥/y, 석탄은 약 64%가 발전용으로 사용되고 있어 발전부분의 증가가 석탄소비증가의 주요 요인이 될 것으로 예측하고 있다. 원자력 발전은 CO₂배출은 없지만 핵폐기물처리문제로 약 15% 증가에 그칠 것으로 예상되고 있다.

그러면 세계의 에너지소비량 중 약 2%를 차지하는 우리나라의 에너지수급 및 사용현황은 어떠한가.

정부의 자료에 의하면 2003년 우리나라의 에너지 수입액은 383억 달러에 달한다. 이중 원유는 230.8억 US$로 전체 수입액 중 60.3%, 석유제품은 73.3억 US$로 19.1%, LNG는 50.8억 US$로 13.2%, 유연탄은 22.6억 US$로 6.0%, 무연탄 1.7억 US$로 0.4%를 차지한다. 원유 및 석유제품이 차지하는 금액은 304억 US$로 전체의 약 80%를 차지할 만큼 우리나라는 원유 및 석유제품에 대한 의존도가 매우 높다.

당시 원유가격은 두바이유 기준 약 29US$/bbl로 원유가격이 1US$/bbl 상승하면 석유제품도 상승할 것으로 계산해 약 10.5억 달러의 추가비용이 발생하고 2US$/bbl일 경우 1,000MW급 원자력발전소 1기를 건설할 수 있는 금액이 추가로 공급자에게 지급돼야 한다. LNG가격도 국제유가와 연동하므로 LNG 인상분까지 포함하면 우리의 부담은 더 커질 것이다.

우리나라는 석유에 대한 의존도가 높기 때문에 에너지절약 계몽운동은 물론 고연비 자동차의 생산과 경승용차 사용 유도, 대중교통 이용 등을 장려하고 에너지 저소비 산업구조로의 점진적 개편 및 에너지 이용효율을 높이는 제도 등을 도입해야 할 것이다.

◆신·재생에너지 발굴

에너지원확보의 어려움이 가중되고 온실가스 배출에 의한 지구환경문제 등으로 세계 각국에서는 기존에너지원 이외의 신·재생에너지(New&Renewable Energy) 등 에너지원 발굴에 많은 관심을 갖고 있다. 신·재생에너지는 수소, 연료전지, 풍력, 태양광, 태양열, 바이오, 소수력, 지열, 폐기물, 석탄액화 및 가스화 해양에너지 등을 말한다.

우리나라보다 먼저 이 분야에 기술 개발을 시작한 OECD 국가는 신·재생에너지의 비중을 1999년 3.9%에서 2010년에는 4.9%로 높일 계획이다. EU는 2010년 까지 CO₂ 15% 감축을 목표로 1차 에너지 대비 신·재생에너지 비중을 2001년 6%에서 12%로 확대한다는 계획아래 태양광발전 1GW, 풍력발전 40GW 도입 등을 추진하고 설치융자금, 생산 장려금 및 각종 보조금의 형태로 관련사업자를 지원하고 있다.

미국도 2010년까지 100만 호 Solar Roofs Program을 가동, 사업기간 중 3GW 태양광 및 풍력발전 10GW 보급을 목표로 하고 있으며 생산된 신·재생에너지에 대해 kWh당 1.5센트의 소득세 감면 내지 생산 장려금 등 여러 형태의 지원제도를 운영하고 있다.

일본도 신·재생에너지 전담조직을 운영하며 신·재생에너지를 지역별로 17~28엔/kWh의 고가로 매입하고 0.015$/kWh의 소득세를 감면해 주고 있다. 또한 태양광 주택보급을 위해 보조금을 지원하고 있으며 2010년까지 15만호를 건축할 계획이다.

우리나라도 제2차 신·재생에너지 기술개발 및 이용 보급 기본 계획을 수립해 신·재생에너지 사용비중을 현재의 1.4%에서 2011년에는 5%로 확대할 계획이다.

시장잠재력이 큰 태양광, 수소·연료전지, 풍력을 3대 중점분야로 해 사업단을 만들어 기술개발에서 보급까지 연계해 추진하고, 어느 정도 시장이 형성돼 단기간에 보급이 용이한 태양열, 바이오 폐기물 등은 보급과 기술보완을 병행해 추진키로 했다.

그리고 신·재생에너지 발전원에 대한 기준가격을 설정해 발전전력의 차액을 지원하고 설비 설치 시 각종 세금감면과 보조금지급 및 융자혜택을 주도록 했다. 올해부터 2011년까지 9조1,000억 원의 비용을 투입해 100만 kW급 원전 2기에 해당하는 발전량과 석유 6,400만 배럴에 해당하는 열을 생산한다는 계획이다.

이러한 지원제도 운영시 중요한 것은 한정된 재원을 분야별로 선택, 집중적으로 투자함으로써 빠른 시일 내 선진기술과 대등한 수준으로 올라 시설보급에 신속성을 취하는 것이다. 또 생산된 에너지가 소비자에게 원활히 공급될 수 있도록 기존사업자와의 예상되는 문제점을 분석해 사전에 법적 제도적 장치를 마련해야 할 것이다.

▲에너지효율 높은 열병합발전

새로운 에너지원 발굴과 병행해 에너지절감시스템 보급도 중요하다. 최근 관심이 고조되고 있는 열병합발전시스템에 대해 살펴보기로 한다.

열병합발전시스템은 사용자 근처에 발전소를 세워 열과 전기를 같이 생산하는 것이다. 이 시스템은 발전배열을 난방, 급탕 및 경우에 따라서는 냉방에도 활용할 수 있기 때문에 에너지이용효율이 80% 이상이다.

열병합발전시스템은 규모면에서 3가지 형태로 구분할 수 있다. 첫째는 대규모 열병합발전시스템으로 일산 등 신도시 택지지구의 대규모 아파트단지에 에너지공급을 목적으로 세워져 생산된 전기는 전력거래소에서 거래되고 배열은 주변의 사용자에게 공급되며 집단에너지사업자(지역냉난방사업자)가 운영한다.

둘째는 중규모 열병합발전시스템으로 업무·상업지역 아파트 병원 등 에너지 소비 밀집지역에 세워져 생산된 전기와 열을 사업자가 소비자에게 직접 판매하며 구역형전기사업자(CES:Community Energy System 사업자)가 운영을 한다. 셋째는 소규모 열병합발전시스템으로 단위건물 혹은 몇 개의 건물에 사용자가 열 및 전기를 생산해 자체적으로 사용하는 형태다.

이 3가지 형태의 열병합발전시스템은 각각의 강점과 약점이 있으나 에너지 이용효율 면에서 에너지부하 추종성, 송전손실 및 배관에서의 열손실 등을 고려할 때 대규모 발전설비보다 분산해 소규모 발전설비 여러 기를 설치하는 것이 효율적일 경우가 많다.

또한 집단에너지사업의 경우 최초설계당시와 달리 운영을 하다보면 환경변화에 의해 추가수요가 발생할 경우가 있는데 이때 HOB(열전용보일러, Heat Only Boiler)를 설치하는 경우가 많다. 이는 배관에서의 열손실을 감안하면 오히려 개별난방보다도 에너지이용효율이 낮아지므로 처음부터 소형열병합발전시스템을 분산해 도입하는 것이 오히려 타당하다.

한편 CES사업의 경우 사업자는 법적으로 최대전기수요의 70%이상을 공급할 수 있는 설비능력을 갖추도록 돼 있는 데 운전효율 및 시스템 가동율 측면에서 볼 때 이 조항은 재검토가 필요하다. 세대수 8,700여 호, 최대전기수요 22MW인 경기도 Y시의 CES 사업검토 보고 자료에 의하면 설비용량이 최대전기수요의 70%일 경우 용량의 27%밖에 이용을 못하는 반면 최적용량인 18%일 경우 약 98%의 이용율을 나타내고 있다.

그리고 CES사업이 원활히 진행되려면 기존 전기사업자와의 관계가 제도적으로 확립돼야 한다. 즉 부족전력의 수급 및 잉여전력의 처분에 대한 선로연계문제와 이에 따르는 보완전력요금과 역송전력요금의 적정성 및 새로운 에너지 공급자와 소비자 간의 의무와 권리사항에 대한 정립 등이다.

열병합발전시스템을 보다 널리 보급시키기 위해 향후에는 건물 신축 시 우선적으로 열병합발전시스템 도입검토를 법제화하는 것도 바람직하다고 생각한다.

끝으로 많은 사람이 에너지 안보에 대한 중요성을 인식하고 에너지를 소중히 여기며 합리적으로 에너지를 이용하는 분위기가 우리사회에 조성되기를 기대해 본다.

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