▲노상양 울산대학교 전기공학부 교수
▲노상양 울산대학교 전기공학부 교수

[투데이에너지] 기후위기, 탄소중립에 대한 논의가 활발하다. 지난해 10월 정부의 ‘2050 탄소중립 선언’ 이후 주체별 분야별 온실가스 감축방안에 대한 제언과 계획들이 발표되고 있다.

최근 2050 탄소중립위원회에서 ‘2050 탄소중립 시나리오 초안’을 발표했다. 

탄소중립 실현을 위한 정책방향과 전환속도를 가늠할 수 있는 나침반을 제시했다.

온실가스 배출 감축을 위한 신재생에너지 계획 수립 시 발전부문이 우선적으로 고려돼 신재생에너지 발전 규모가 크게 확대됐다.

발전부문은 500MW 이상의 발전설비를 보유한 발전사업자에게 총 발전량의 일정비율 이상을 신재생에너지를 이용해 공급토록 하는 RPS(Renewable Portfolio Standards)를 실시하고 있다. 바이오 디젤 등 수송용 연료부문은 신재생에너지 연료 혼합의무화제도(Renewable Fuel Standards)를 시행 중이다. 

열 공급부문에 대해서는 의무 공급량 목표를 부여하는 제도가 시행되고 있지 않으며 상대적으로 미흡한 실정이다. 공공기관 신재생에너지설비 설치 의무화 제도, 제로에너지 건축물 인증시 구비조건 등에서 신재생에너지 적용비율을 정하고 있지만 전기와 열 구분 없이 총량으로 적용한다.

태양열·지열·수열 등의 열 공급 부문의 신재생에너지 생산량과 산업규모는 태양광·풍력 등 발전부문에 비해 상대적으로 적고 위축되고 있다. 

향후에도 전기화 추세에 따라 신재생에너지 발전부문에 대한 투자는 확대될 것이다.

신재생에너지 전기만으로는 지속 가능한 에너지 목표를 달성하기에 충분하지 않다. 에너지 소비량 중 상당량이 열 생산에 사용되며 에너지 탈탄소화는 발전부문을 넘어 냉난방은 물론 제조공정까지 진행돼야한다.

신재생 열에너지는 수열, 지열, 태양열 등과 같이 직접 사용하거나 신재생에너지 전기로 생산할 수 있다. 솔루션은 종종 복잡하고 지역별로 차이가 있을 수 있다.

지역 냉난방을 통해 도시 지역에서 재생 가능한 자원으로 전환할 수 있다. 

각국에서 열에너지 보급 확대를 위해 지원과 의무화제도를 다양하게 실시하고 있다.

지역 열공급망이 있는 유럽에서는 열원을 화석연료에서 신재생에너지로 전환시키고 있다. 독일은 재생열에너지법(2009년 1월~)에 의거 50m² 이상 유효면적을 갖는 신축건물에 대해 재생 열에너지 이용을 의무화하는 RHO(Renewable Heat Obligation)를 실시하고 있다. 프랑스는 Heat Fund를 재생열 프로젝트에 지원해 2020년에는 3억5,000만유로를 지원했으며 신축건물에 재생열에너지를 사용해야하는 RE2020를 2022년부터 시행한다.

중국도 자연순환식 태양열이용시스템을 중심으로 재생열에너지 이용을 지원하고 중앙정부뿐만 아니라 지방정부에서도 독자적으로 재생열 에너지 이용을 추진하고 있다.

2019년 최종에너지 소비 기준으로 전력과 열의 비율은 43:57 수준이나 신재생에너지 생산은 73:27 수준으로 신재생에너지의 전력·열간 불균형이 심하다. 

신재생 열에너지 보급 확대와 산업 육성가 시급하다. 열 보급과 산업 육성에는 장애요인이 많다. 전기화 추세로 신재생 열에너지에 대해 최종수요자의 이해와 관심이 높지 않다. 

우리 정부도 지난해 말 공표한 제5차 신재생에너지 기술개발 및 이용·보급 기본계획에서 균형 잡힌 신재생에너지 보급 확대와 비용효과적인 신재생에너지 변동성 대응을 위해 신재생 열에너지 확대를 추진키로 하고 실행방안에 대해 연구 중이다.

열에너지에 대한 인센티브 부여, 의무화, 기술개발 지원을 혁신적으로 추진해야 한다. 제로에너지건축물 등 건축물 에너지정책과도 정합성을 이뤄 열사용 확대를 적극 추진해야 한다.

전기화가 어려운 산업부문의 고온열 수요, 선박, 항공 등 운수부문에서 탈탄소화를 위해 그린수소와 그린합성연료 등 차세대 열에너지 개발에도 노력해야한다.

신재생 열에너지 보급은 열이 필요한 건물 및 산업공정의 에너지효율 개선과 함께 진행되어야 효과적이다. 전력-열부문간의 통합관리시스템 구축도 고려해야 한다.

에너지 탈탄소화는 전력부문을 넘어 신재생에너지 기반 전기화, 재생 가능한 가스(그린수소 등), 지속 가능한 바이오매스, 태양열과 지열을 직접 사용하는 인프라 확충 등 정책 패키지가 필요하다.

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