전력피크 시간대 분산, 전력설비 효율적 이용
축냉시스템 보급에 이어 심야보일러대체 히트펌프 ‘주목’
[투데이에너지 강은철 기자] 심야전력요금제도는 낮 시간에 집중되는 전력수요를 상대적으로 전기사용이 적은 심야(22:00∼08:00) 시간대로 분산시켜 전력설비를 효율적으로 이용하기 위해 심야기기를 설치한 고객에게 값싼 요금을 적용하는 제도를 말한다.
심야전력(갑)은 심야시간대에만 심야전력기기(심야전기보일러)를 사용하는 고객을, 심야전력(을)은 심야시간대에 얼음·냉수를 생산, 저장하기 위한 축냉식 냉방설비(용량 20kW 이상, 축냉률 40% 이상)를 설치해 24시간 사용하는 고객이다.
그동안 가정용에는 심야전기보일러가 보급됐으며 건물 및 산업용으로 축냉식 냉방설비가 보급되고 있다. 그러나 심야전기 사용량이 급증하면서 심야전기요금이 꾸준히 올랐다. 보급용량도 30kW로 제한하고 있어 사실상 심야전기보일러 보급은 중단된 상황이다. 이에 따라 한전에서는 축열식 히트펌프보일러로 보급에 나설 계획이다.
축냉설비는 주간부하 이전을 통한 부하율 향상과 피크억제 효과가 커 지속적인 보급이 필요한 설비다. 그러나 초기투자비가 많이 소요돼 EHP와 최소한의 경쟁력을 유지하기 위해 설치지원금 지원제도 유지가 필요하다. 특히 국가적으로 에너지자원 이용 효율성 및 CO₂절감 효과 등으로 기후변화대응 및 녹색성장에 기여하는 효과가 있으나 축열조 설치에 따른 초기투자비 과다 및 건물내 공간확보 등 보급장애요인이 있어 보급 활성화를 위한 지원금제도를 지속적으로 유지할 필요가 있다.
■ 부침겪는 축냉설비
최근 5년간 축냉설비 보급 현황을 보면 2008년 175호, 56MW 설비용량이 보급돼 34MW의 피크억제 효과를 얻었으며 134억원이었다. 2009년에는 227호, 66MW 설비용량으로 45MW의 피크억제 효과를 얻었고 170억원이 투자됐다. 그러나 2010년부터 보급호수는 지속 감소하고 있다. 2010년 94호(설비용량 35MW), 2011년 73호(설비용량 25MW), 2012년 67호(설비용량 31.7MW)로 줄었다. 이렇다보니 피크억제용량도 19MW, 18MW, 24MW로 2008년과 2009년대비 절반에 불과했다.
축냉방식별 보급현황을 보면 수축열과 빙축열시스템 보급은 주춤하는 가운데 공기열원 히트펌프 보급이 활발하다. 수축열의 경우 2008년 12.6MW, 2009년 13.9MW였으나 2010년 0.796MW, 2011년 1.2MW로 급격하게 줄었다. 빙축열방식의 경우도 관외착빙형과 캡슐형, 슬러리형 등 2008년대비 2011년 보급용량이 절반 이상 급감했다.
히트펌프방식의 경우 공기열원은 2008년 3.9MW에서 2009년 9.7MW로 2.5배 이상 급증했으나 2010년 2.6MW로 급감했다. 그러나 2011년 6.6MW가 보급돼 회복세를 보이고 있다. 지열원의 경우 지속감소세다. 2008년 4MW, 2009년 4.1MW, 2010년 3.3MW, 2011년 1.2MW였다.
■ 주목받고 있는 ‘가정용 히트펌프’
히터를 사용하는 심야전기보일러는 에너지효율이 매우 낮아 에너지효율이 높은 히트펌프를 활용한 ‘가정용 심야히트펌프’로 교체하는 것이 한국전력의 목표다. 이는 기존 심야전기보일러에 공급되고 있는 30kW의 심야전력을 히트펌프를 이용할 경우 약50%의 소비전력을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 1998년부터 심야전기보일러 보급이 이뤄져 노후화로 인한 교체수요가 발생하고 있는 상황으로 심야전기보일러 사용가구는 2012년 12월 기준 약 90만가구에 이른다.
현재 한전이 공급키로 한 심야히트펌프는 심야전력 이용 축열식 보일러(심야전기보일러)를 대체하는 공기열원 히트펌프로 정격소비전력 15kW 이하, 축열조 최고 사용압력 3.5kgf/cm² 이하인 축열식 공기-물 히트펌프와 축열조가 적용대상이다.
현재 심야히트펌프를 개발한 기업은 LG전자, 삼성전자, 하이에어코리아, 대성히트펌프, 캐리어에어컨, 액트 등 6개사로 알려지고 있다.
한전의 관계자는 “심야히트펌프를 11월부터 3월까지 난방 시 가동할 경우 호당 7만7,000원의 전기요금이 절감되며 전력사용량은 42% 감축된다”라며 “난방비 절감으로 농어촌 등 에너지네트워크 소외지역의 복지증진은 물론 CO₂배출 절감으로 기후변화 대응과 녹색성장 등 국가정책에도 부응할 수 있다”고 밝혔다.