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서울 뉴타운 CES 도입 바람직한가?

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현재 계획 중인 서울지역의 뉴타운개발에 CES(구역형 집단에너지사업)에 의한 지역난방이 추진되고 있다. 현재까지 알려진 계획에 의하면 27만7,351가구 아파트에 지역난방을 공급하기 위해 드는 투자비용은 약 2조6,037억원 정도가 소요될 것으로 추산되고 있다.

이 금액은 지역난방 대상 가구당 약 1,000만원의 투자를 의미하는 대규모 투자다. 경제성을 이미 상실했고 소득역진적인 CES가 아직까지 추진되고 있다는 사실에 의아해하지 않을 수 없다.

흑석, 노량진, 신길 뉴타운지구의 내부수익률이 3%로 제일 높은 반면 다른 지구는 수익률이 3% 이하이거나 경제성이 없는 것으로 분석되고 있다. 뉴타운 지구의 CES는 민간기업이 투자할 가치가 있는 사업이 아니다.

알려진 바에 의하면 2007년 12월에 열 및 전력공급을 시작한 대구죽곡 CES는 현재 막대한 적자에 시달리고 있으며 서울도시가스는 경제성이 없다고 판단해 고양관광문화단지(일명 한류우드)에 대한 CES 사업권을 최근에 지식경제부에 반납했다.

CES는 원래 에너지절약을 위해 도입됐다. 처음부터 경제성이 결여된 CES의 도입을 유도하기 위해 정부는 CES 사업자에게 열병합발전(CHP)에서 생산된 전력의 판매와 함께 한전으로부터 싸게 사온 전력(보완전력)의 재판매를 통해 가정용 전력요금의 누진제 혜택을 부여했다.

아파트당 월 평균전력사용량을 400kWh로 가정했을 때 한전으로부터 수전하면 kWh당 80.71원의 판매이윤이 발생하고 자체 CHP에서 생산한 발전비용을 한전의 가스복합발전사업자들로부터 구입하는 비용을 kWh당 104원으로 가정하면 kWh당 42.65원의 이윤이 발생한다.

이에 따라 한전으로부터 수전을 많이 할수록 전력판매로부터 발생하는 이윤이 커진다. 가구당 월 2만원 이상의 이윤이 발생하면 연간 이윤 내지 전력판매부여로 인한 보조금은 24만원이 된다.

아파트당 월 평균전력사용량을 300kWh로 가정하면 월 평균 가구당 이윤은 5,564.80원(20% 수전시)과 1만1,654.40원(60% 수전시)이 된다.

뉴타운 CES, 개별난방보다 경제성 떨어져
소득 역진적인 CES 우선정책 재검토해야

제도가 도입될 당시에는 CES가 경제성이 있었으나 그 이후 비용(LNG 및 보완전력 구입)이 수입(열 및 전력판매)보다 크게 늘어나는 구조로 인해 현재는 CES의 경제성이 완전히 상실되었다.

우선 비용측면에서 LNG가격은 2004년에 비해 57.2%(CHP용)와 79.2%(HOB용) 상승했고 한전의 보완전력요금은 2008년 1월1일자로 평균적으로 약 18% 인상됐다. 그러나 계절 및 시간대와 관계없이 같은 양을 수전할 경우 kWh당 보완전력요금은 47.48원에서 65.94원으로 38.87% 인상됐다.

반면에 프라이스 캡(price cap)을 이루고 있는 한국전력의 가정용 전력요금은 0.5% 인상됐고 일반용 전력요금은 오히려 2.5% 인하됐다. 역시 프라이스 캡을 이루고 있는 한국지역난방공사의 열 요금은 40.1% 상승에 그쳤다. 향후에도 이러한 상황이 지속될 것이기 때문에 CES의 수익성이 개선될 여지가 없어 보인다.

한편 CES 사업자에게 제공한 가정용 전력요금의 누진제 혜택으로 한전의 수입이 감소하면 다른 전력수용가들이 이를 부담해야 하기 때문에 이 제도는 저소득층이 CES에 의한 지역난방 아파트에 살고 있는 중산층 이상의 소득계층을 보조하는 소득역진적인 제도가 된다. 뿐만 아니라 집단에너지 공급지역에 사는 주민들의 취사용 가스소비량이 적기 때문에 도시가스회사들은 이들에게 월평균 1만원(배관비용 제외시 월 3,000원) 정도를 보조하기 위해 저소득층을 포함한 다른 소비자들에게 보다 높은 도시가스요금을 부과하게 된다. 소득역진적이며 시장을 왜곡시키는 CES지원정책을 추진하고 있는 정부가 도대체 누구를 위해 존재하는지 묻지 않을 수 없다.

CES사업이 구조적인 비용과 수입의 불균형으로 인해 경제성이 없다고 할지라도 CES에 의한 지역난방이 대체관계에 있는 개별난방에 비해 월등히 에너지절약적이라면 정부가 추가 보조를 통해 이 사업을 지원할 수도 있겠다.

서울의 뉴타운지역에 채택할 수 있는 난방방식은 △열과 전력을 동시에 생산하는 CHP와 열전용보일러(HOB)로 구성된 CES에 의한 지역난방 △복합가스발전에서 전력을 생산하고 각 세대에서 콘덴싱보일러로 열을 생산하는 개별난방이다.

많은 사람들이 생각하는 것과 달리 아직까지 지역난방이 개별난방보다 에너지효율적이지 않는 첫 번째 이유는 그동안 복합가스발전 및 콘덴싱보일러의 효율이 상당히 높아졌기 때문이다.

난방의 공급온도가 50℃, 환수온도가 30℃일 때 콘덴싱보일러의 효율은 95%로 상당히 높다. 두 번째로 지역난방은 열수요의 계절적 편차가 심해 CHP를 최적화할 수 없을 뿐만 아니라 콘덴싱보일러보다 효율이 현저히 낮은 HOB(85%의 효율)도 가동해야 하기 때문이다. 세 번째로 중앙난방방식인 지역난방은 CHP와 HOB에서 생산된 열이 아파트단지의 열교환기를 거쳐 각 세대까지 수송되는데 적어도 15%의 열손실이 발생하기 때문이다.

필자가 Elsevier출판사가 발간하는 ‘Energy Policy’에 곧 게재할 논문에서도 수도권(일산, 분당, 안양, 평촌)의 지역난방이 콘덴싱보일러를 가정한 개별난방에 비해 에너지효율이 높지 않게 나타나고 있다.

지역난방은 2006년에 108.53단위의 에너지투입으로 36.65단위의 전력을 생산하고 29.28단위의 열을 소비자에게 공급했다. 개별난방은 같은 양의 에너지투입과 같은 양의 전력생산과 함께 30.18단위의 열을 소비자에게 공급했다.

이에 따라 지역난방이 가스난방보다 39.8~51.97% 에너지를 절약한다는 주장은 허구라고 판단할 수 밖에 없다.

일반적인 생각과는 달리 CHP는 ‘공짜’의 폐열을 이용하는 것이 아니라 전력생산을 감소시켜 열을 생산하는 방식이다. CHP에서 1단위의 열을 생산하면 0.15 내지 0.2 단위의 전력생산이 감소한다.

필자가 지난 6월26일 독일 베를린 소재 독일경제연구소(German Institute of Economic Research)에서 발표한 ‘Community energy system promotion policy in the Republic of Korea’ 논문에 의하면 CES의 에너지효율은 콘덴싱보일러 사용 개별난방보다 오히려 떨어지는 것으로 조사되고 있다. 즉 CES와 개별가스난방은 각각 114.85단위의 에너지투입으로 29.7단위의 전력을 생산했으며 CES는 42.29단위의 열을 소비자에게 공급한 반면 개별가스난방은 49.56단위의 열을 소비자에게 공급했다.

한편 한난은 LNG 개별난방 및 중앙난방이 지역난방보다 각각 21%, 35% 비싸다고 주장하고 있다. 그러나 2006년 105.8㎡(32평)의 지역난방의 난방비는 난방면적 m2당 월 49.02원의 기본요금까지 부과되기 때문에 일반보일러 사용 개별난방보다 다소 싸지만 콘덴싱보일러 사용 개별난방보다는 오히려 비싼 실정이다.

한난의 경우 2006년 수도권(고양, 중앙, 강남, 상암, 분당)에서 열 판매량 6,823Tcal(1조cal) 중 74.6%인 5,091Tcal를 한전의 발전자회사로부터, 그리고 7.1%인 487Tcal를 소각로로부터 저렴하게 열을 공급받고 18.2%인 1,245Tcal의 열만 자체적으로 생산했기 때문에 상기와 같은 요금으로 열을 공급할 수 있지만 CES의 공급비용은 이보다 훨씬 높을 수밖에 없다.

일산, 분당 및 당인리 발전소는 한난에 열을 싸게 공급하면서 2006년에 전력산업기반기금으로부터 Gcal당 약 1만원의 보조금을 지원받았다.