특히 열병합발전시설이 국가적 측면에서 에너지절감과 함께 효율성 증대, 소비자에겐 연료비 절감과 편리성, 공급사는 수요창출 및 사업다각화라는 3가지 메리트를 동시에 제공할 수 있어 ‘황금 알을 낳는’ 신규사업으로 급부상하고 있다.
이에 따라 ESOC사업체와 에너지 전문업체를 중심으로 열병합발전시설을 보급하기 위해 전 사적으로 시장진출을 모색하고 있다. 그러나 ‘황금 알’이라는 열병합발전사업이 국내 시장에 뿌리내리기 위해서는 제도개선은 물론이고 보급확대에 필요한 기술개발 등의 문제를 어떻게 해결하느냐가 관건이다.
현황 및 문제점
산업단지나 한전 등에서는 오래 전부터 열병합발전소를 운영, 열과 전기를 활용해 오고 있다. 하지만 최근 들어 주목받고 있는 열병합발전시설의 형태를 살펴보면 발전기 용량이 500kw급 미만인 소형규모의 열병합시스템인 Co-gen이 주류를 이루고 있다.
산업용을 제외한 열병합발전시설의 국내 보급현황은 지난 88년 잠실롯데월드와 인터콘티네탈호텔을 시작으로 4월말 현재 총 22 개소에 이른다. 특히 최근 들어 빠른 속도로 보급되고 있는 분야는 병원 등 대형빌딩에 설치되는 일반건물형 열병합발전시스템과 아파트단지를 중심으로 설치되는 아파트형 열병합발전시설이다.
대부분 1000kw급 미만의 소형규모 열병합발전시설로 가스터빈방식보다는 가스엔진방식으로 운영되며, 전력과 열을 생산하고 있다. 아직 냉방까지 활용하는 곳은 많지 않다.
열병합발전사업에 대한 관심이 높아짐에 따라 이 분야에 뛰어든 사업체도 늘고 있다. 에너지관리공단의 조사자료에 따르면 열병합발전설비업체는 4월말 현재 19개 업체로 집계됐다.
그러나 최근 들어 복합에너지전문회사로 탈바꿈하고 있는 도시가스사에서도 이 분야를 사업다각화 제1호로 주목, 전략적으로 참여하고 있어 열병합발전사업에 직·간접적으로 관련된 사업체는 30여개에 이른다고 전문가들은 말하고 있다.
이처럼 열병합발전사업이 각광받으면서 빠르게 확대되는 것은 참여업체에게는 사업다각화를 통한 향후 전력산업분야에 참여할 수 있는 기초 마련, 소비자에게는 에너지절감에 따른 연료비 감소, 국가적인 측면에서는 전력과 열, 가스 등 주 에너지의 효율성 증대효과가 크기 때문이다.
그러나 열병합발전시설이 보급 확대되는데는 여러 가지 문제점이 산재해 있다. 그중 가장 큰 걸림돌로 작용하는 것은 열병합발전시설에서 발생되는 잉여전력의 처리문제이다.
관련업체 관계자들은 이구동성으로 현재의 에너지시장 구조에서 전력직판 문제가 해결되지 않고서는 열병합발전시설의 보급확대는 불가능하다고 지적하고 있다. 이와 함께 열병합시설과 관련된 에너지요금체계의 불합리성과 상용전력(한전)과의 계통연계가 간소화되지 못하다는 점을 꼬집고 있다.
또한 열병합발전시설에 의무사항인 비상용 설치와 대기배출허용기준 강화 등도 투자비 상승을 초래하는 주요 원인으로 지적되고 있다. 게다가 이 분야에 대한 정부의 전담 부서마저 없어 보급확대에 필요한 제도개선과 연구방안이 마련되지 못하고 있는 실정이다.
<>외국의 보급현황
열병합발전시설이 활발하게 보급되고 있는 나라는 주로 천연가스나 석탄에 대한 에너지공급 의존도가 높고, 에너지 생산국보다는 소비주체국가에서 많이 활용되고 있다. 그 대표적인 나라는 일본, 미국을 비롯해 독일, 이탈리아, 네덜란드 등 유럽국가들이다.
세계적으로 가장 많이 열병합시설이 보급되어 있는 일본의 경우 건물용 열병합발전시설은 총 1,002개소로 우리 나라(22개소)보다 무려 50배나 많이 보급되어 있고 총 전기생산 용량 또한 478,100kw(우리 나라 72,301kw)로 약 6배 이상 높다.
또 보급현황을 살펴보면 병원(179개소), 업무용빌딩(132개소), 복지시설(125개소) 등에서 많이 활용되고 있고, 학교, 상가, 주택, 주상복합건물에도 많이 보급되고 있는 것으로 나타났다. 미국의 경우 건물용 열병합발전시설은 총 874개소로 1000kw 이하의 용량이 주로 활용되고 있고, 대학교(39개소), 병원(30개소), 업무용 건물(17개소) 등에 많이 보급되고 있다.
일본이 우리 나라와 큰 차이점을 보여주는 것은 가스터빈을 활용한 열병합발전시설이 총 설치대수의 11.8%를 차지하며, 1,000∼5,000kw급에서 가장 활발히 보급되고 있다는 점이다. 유럽국가 중에서는 독일, 이탈리아, 네덜란드 순으로 보급이 많이 이루어지고 있다.
그러나 유럽국가별 전체 전력생산량 중 열병합발전의 의존도가 높은 나라는 덴마크, 네덜란드, 필란드 순으로 알려져 있다. 덴마크의 경우 1000kw이상의 대규모 열병합발전시스템이 다른 용도에 비해 많이 보급되어 있고, 네덜란드는 가스터빈을 활용한 열병합발전시설이 오히려 가스엔진보다 높아 전기보다는 열을 생산하기 위한 목적으로 활용되고 있다. 외국의 열병합발전시설에 따른 보급현황을 살펴보면 두드러지게 나타나는 공통된 사항은 1,000kw미만의 소형 열병합발전시설에 대한 보급이 확대되고 있다는 점이다.
개선책과 전망
에너지소비국가이면서 에너지의존도가 높은 우리 나라의 경우도 선진국처럼 에너지효율성이 높은 열병합발전시설의 보급확대는 필연적이다.
특히 1,000kw급 이하의 소형 열병합발전시설은 앞으로 시장이 크게 늘어날 것으로 전망되며, 이미 병원, 호텔, 아파트단지를 중심으로 확산속도가 빠르게 확산되고 있다. 지난해 만수주공아파트에 이어 덕정주공아파트가 열병합발전시설을 채택, 전기와 열을 동시에 활용하고 있다.
또한 병원과 대학교, 연구소, 공공기관 등을 중심으로 에너지절약을 목적으로 열병합발전시스템 도입을 적극 검토하고 있어 추가설치는 더욱 늘어날 전망이다. 이에 따라 전문가들은 올 연말을 기점으로 국내 소형 열병합발전시설의 보급은 아파트단지를 중심으로 50여 곳에 이를 것으로 전망하고 있다.
그러나 보급확대에 걸림돌로 작용하고 있는 여러 가지 문제점들이 해결되지 않고서는 그렇게 낙관하기는 이르다는 지적도 적지 않다. 열병합발전시설의 보급확대를 위해서는 무엇보다 장치산업이라는 특성으로 인한 초기투자비 부담이다. 이를 해소하기 위해서는 정책적 지원금 제도의 도입방안이 마련되어야 한다.
또한 현재 이원화 형태로 지원되고 있는 에너지이용합리화자금과 ESCO자금을 열병합발전설비 장려금으로 일원화시켜 자금운영의 효율성을 높이고 지원을 늘려야 하겠다.
이와 함께 열병합발전시스템을 채택한 수요처가 잉여전력의 처리문제를 원활히 할 수 있도록 전력직판제도를 적극 도입해야 한다.
전기사업법 개정을 통한 전력직판문제가 해소되지 않을 경우 에너지효율성은 기대하기 어렵고, 수요처로부터 외면 당할 수밖에 없기 때문이다. 또한 현재 열병합발전시설에서 발생되는 역송전 단가는 최소비용마저 보존되지 못하고 있고, 열병합발전시설에 적용되는 가스요금 또한 하절기의 경우 냉방용 요금보다 높아 보급확대에 장해 요인으로 작용하고 있는 실정이다.
이에 따라 보급확대를 위해서는 열병합발전과 관련된 전기, 가스, 열 등의 에너지요금체계를 재정립해야 한다. 더불어 이를 전담할 수 있는 정부의 주관 부서가 결정돼야 열병합발전과 관련된 업무를 체계적이고 효율적으로 관리해 나가야 할 것이다.
삼성에버랜드 박기환 차장
에너지절감 토탈솔루션 추구
▲ 언제부터 열병합발전사업에 참여했나?
- 삼성에버랜드가 에너지절약사업에 참여한 것은 지난 92년 ESCO사업자로 등록(1호)을 하면서부터이며 열병합발전사업에 본격적으로 착수한 것은 2000년이다. 국내에서 민간시설로 가장 먼저 열병합발전시설을 갖춘 곳은 용인에버랜드다.
▲ Co-gen의 보급확대가 절실히 요구되고 있는데?
- 효율성측면에서 기존의 대형발전소보다 2배 이상 높은 80%수준의 에너지효율을 보이고 있다. 특히 여름철 전력피크문제가 심각한 우리 나라에서는 소형 열병합발전시설의 보급확대는 절실하다. 이를 통해 에너지의 합리적인 운용도 가능하다. 더 이상 대형발전소를 건설할 수 없는 환경여건도 그 필요성을 잘 말해주고 있다.
▲ 현재까지 추진된 사업 실적과 올해 사업계획은?
- 지난해 대구파크호텔이 Co-gen시설을 갖추었고, 이 달 중으로 덕정주공아파트에 열병합발전시설이 설치되며 6월 이후로 대구지역의 우리마당온천, 파티마병원 등 3곳이 추가로 설치될 예정이다. 리조트나 병원, 호텔 등을 중심으로 영업활동을 강화해 올 연말까지 사업실적은 전년보다 3배정도 늘어날 것으로 보인다.
▲ 보급확대에 가장 필요한 점과 타사에 비해 유리 한 점은?
- 전력직판문제도 중요하지만 민간사업자들이 투자에 적극 참여할 수 있도록 경제성 확보를 위해 정부가 가스, 전기 등의 요금체계와 제도를 개선해야 할 것이다. 우리는 열병합발전사업분야에 대한 평가분석, 설계, 시공, 사후관리까지 할 수 있는 전문인력은 물론이고 기술력을 확보하고 있다. 또한 경쟁사보다 브랜드 가치가 높고 기존의 핵심사업분야인 자산관리사업을 기초로 사후관리에 대한 서비스가 높다. 이같은 장점 때문에 이 분야에 지금보다 더 많은 사업실적을 올릴 것으로 확신한다.
▲ 중장기적인 사업계획과 향후 국내 시장 전망은?
- 열병합발전사업을 기초로 CES사업을 추진하는 것이다. 삼성에버랜드는 현재 에너지절약사업으로 다양한 사업을 펼치고 있고, 그중 하나가 열병합발전사업이다. 이는 오래 전부터 추진해 왔던 자산관리사업과 연계돼 CES사업으로 확대될 것이다. 결국 삼성에버랜드가 추구하는 사업방향은 에너지절약사업의 토탈솔류션을 만들어 나가는 것이다.
대한도시가스 이철곤 전무
복합에너지전문기업의 밑그림
▲ 열병합발전사업과 도시가스 판매사업과의 연계성은?
- 수도권 도시가스 보급률이 공급대상 가구수의 90%수준을 넘어섰고 판매증가세도 급격히 주는 추세다. 이에 따라 본 사업은 사업다각화의 측면도 있지만 가스판매증가와 수요확대측면에서 긍정적이다. 중앙난방식인 아파트단지가 열병합발전시설로 전환될 경우 수요가 확대는 물론 가스판매량도 150% 늘어난다는 분석결과가 나오고 있다. 따라서 열병합발전사업은 기존의 가스판매사업을 보다 강화시키는 촉매역할은 물론이고 향후 전력생산 등 고부가가치를 창출하는 복합에너지전문기업의 밑그림이 된다.
▲ 사업실적과 중장기적인 사업 계획은?
- 우리가 열병합발전사업에 참여한 것은 단순히 판매량 확대를 위한 것이 아니다. 시공에서부터 공급, 유지보수까지 열병합발전시스템의 전과정을 지원하는 토탈솔류션을 추구할 계획이다. 그 기초단계로서 지난해 삼성테크원(주)과 사업협력서를 체결했고 사내에 별도의 TF팀을 구성, 기술연구와 사업분석에 착수했다. 그 성과로 올 초 권역내 아파트단지에 열병합시설을 도입하는 가시적인 성과를 거두었다. 앞으로 중앙난방 및 지역난방 아파트를 대상으로 영업 및 홍보활동을 강화해 열병합발전시설의 보급확대에 전력을 다할 계획이다.
▲ 보급확대에 걸림돌이 많은데 우선적으로 개선해야 할 사항은?
- 보급이 확대되려면 전기, 열, 가스 등 에너지원간의 합리적인 가격구조가 무엇보다 확립되어야 한다. 구체적으로 언급한다면 전력직판, 열병합발전용 연료요금개선, 한전병렬연계 간소화 등을 들 수 있다. 이 같은 문제를 해소하기 위해서는 정부가 관련법과 제도 등을 개선해야 할 것이고 자율적인 경쟁이 이루어질 수 있도록 시장 여건을 마련해 줘야 한다.
▲ 이 분야에 대한 향후 전망은?
- 본 사업은 시너지효과가 큰 종합에너지이용시스템으로 에너지 절약과 환경보전 수단으로 중요한 역할을 할 것으로 확신한다. 이 분야의 사업시장은 5년안으로 현재보다 20배이상 성장할 것이다. 특히 1000kw급 이하의 소형 열병합발전시스템은 대형 건물이나 아파트 등을 중심으로 빠르게 보급확대 될 것이다. 대규모 택지개발에 적용된 집단에너지사업도 앞으로 소형 열병합발전시스템을 기초로 한 CES사업으로 전환 될 것으로 보인다.
마이크로 Co-gen, CES 등 업역 확대
삼천리 영업담당 홍영준 이사
▲ 열병합발전사업을 활발히 펼치고 있는데 사업실적과 올해 계획은?
- 현재까지 삼천리는 수원민자역사를 비롯해 성빈센트병원, 부천성가병원, 에너지경제연구원 등 총 7개소에 열병합발전시설을 설치했다. 현재 원광대학교 부속 군포병원에 850kw급 Co-gen을 설치 중에 있고, 소규모 택지개발지구와 재건축 아파트를 중심으로 CES도입을 검토중이다. 올해 안으로 4∼5개소에 추가로 열병합발전시스템을 도입할 계획이다.
▲ 삼천리가 열병합발전사업에 진출하는 근본적인 목적은?
- 사실 삼천리는 사업다각화를 통한 복합에너지전문기업으로 성장하기 위해 가스관련 사업을 다양하게 추진하고 있다. 잘 알다시피 Co-gen사업은 GHP사업과 더불어 삼천리가 추진하고 있는 대표적인 사업 중 하나다. 이는 삼천리가 소매사업에만 그치지 않고 향후 종합에너지기업으로 성장할 수 있는 발판을 마련하는데 목적을 두고 있다.
▲ 열병합발전사업과 CES사업에 대한 중장기적인 계획은?
- 삼천리가 본 사업에 착수한지 벌써 4년이 넘어서고 있다. 이젠 그 기술력도 인정받고 있다고 생각 든다. 앞으론 업무용 Co-gen에서 쌓아온 기술력과 경험을 바탕으로 산업체용 대용량 열병합발전시스템에서부터 구역형 집단에너지사업인 CES, 그리고 Micro Co-gen까지 사업영역을 확대해 나갈 계획이다. 그리고 최근에 관심분야로 떠오르고 있는 아파트형 열병합발전시설은 향후 소규모 택지개발 및 재개발단지, 재건축 등으로 확대되어 CES사업과 연계해 추진할 것이다.
▲ Co-gen의 보급확대를 위한 방안은?
- 소형 열병합발전은 사용자 입장에서 에너지비용을 절감할 수 있는 설비임에도 불구하고 초기투자비와 운용비용을 고려할 때 경제성 문제가 가장 큰 요인인 것 같다. 이는 열병합발전분야가 아직 국산화가 되지 못하다보니 기술과 제품을 대부분 외국에 의존하기 때문이다. 따라서 경제성을 확보할 수 있도록 정부가 수입과세(8%)를 감면하는 등 공급사와 수요자 모두에게 혜택을 줄 수 있는 대안을 제시해야 할 것이다. 또한 전력직판과 열병합발전에 적용되는 가스요금의 체계화 등도 시급히 개선해야만 보급확대가 활발히 이루어질 수 있을 것으로 보인다.
케너텍 김봉춘 이사
보급확대 위해 요금체계 개선돼야
▲ 언제부터 열병합발전사업에 참여했고 최근 실적과 사업계획은?
- ESCO사업자로서 열병합발전사업에 본격적으로 참여한 것은 2000년부터이다. 최근 몇 년간 활발한 영업활동으로 마산 중리현태아파트, 평택삼성아파트 등 7개소에 열병합발전시설을 설치했다. 그리고 익산 모현 현대아파트도 9월중으로 완공될 예정으로 아마도 올해는 5∼10여 개소에 열병합발전시설이 추가 설치될 것으로 보인다. 내년부터는 대형빌딩을 중심으로 사업영역을 확대해 5년 내로 CES사업을 추진할 계획이다.
▲ 시장확보를 놓고 사업자간의 경쟁이 치열하다는데?
- 현재 본 사업에 적극적으로 뛰어든 사업자는 우리회사를 비롯해 효성, 삼성에버랜드, 삼성테크윈, SK 등 5개 사업자가 대표적이다. 국내 에너지시장에서 열병합발전사업의 비중이 높아짐에 따라 시장확보를 위한 업체간의 경쟁이 치열하다. 특히 대기업들이 진출하면서부터 과열 현상까지 나타나는 등 문제점이 많이 도출되는 것 같다. 가격하락, 부실 설계 및 시공 등이 사실 우려된다.
▲ 가장 우려되는 점과 긍정적인 방향을 제시한다면?
- 열병합발전시설의 보급확대가 되지 않은 상태에서 업체간의 과당경쟁이 이루어질 경우 이 시장은 열매를 맺기 전에 시들어 버릴 것이다. 더구나 본 사업이 ‘황금 알’을 가져올 것이라는 기대 속에 너도 나도 본 사업에 참여할 경우 분명 부작용이 발생될 수밖에 없다. 기술개발과 보급확대라는 측면에서 대기업이 뛰어드는 것은 좋으나 지나친 경쟁은 오히려 보급확대를 저해시킬 수 있다. 상호 역할분담이 이루어지는 게 시장을 더욱 활성화시키는데 도움이 될 것으로 보인다.
▲ 보급확대에 가스요금이 적지 않은 걸림돌로 작용하고 있다는데?
- 자가발전이 가능한 열병합발전설비의 보급확대 필요성은 더 이상 언급하지 않아도 잘 알 것이다. 여러 가지 장점이 많은 시설임에도 불구하고 사실 국내의 시장여건과 제도상의 문제로 보급확대가 쉽지 않다. 그중 가장 큰 걸림돌은 전국적으로 가격편차가 심한 가스요금이다. 요금인하 혜택의 폭이 좁고, 업무용 열병합발전시설의 경우 전기요금과의 가격차로 경제성은 더욱 떨어진다. 이 같은 문제를 해결하기 위해서는 현재 적용되고 있는 가스요금보다 저렴한 요금이 적용되어야 한다.
주병국
bkju@gasnews.com
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