|  가정･건물용 연료전지 운용활성화방안 어떤 것이 있나 

분산전원 장점 살린 REC 등 인센티브제 확대 시급

日, 오사카가스 SOFC로 잉여전력 매입 후 판매
연료전지시장 규모·성장 고려한 보급정책 필요

에너지 프로슈머, 분산전원 확산 적격

에너지 프로슈머는 생산자(Producer)와 소비자(Consumer)의 합성어로 연료전지, 태양광, 에너지저장장치(ESS) 등 다양한 분산전원을 연계해 소비자가 스스로 전력을 생산하고 저장 및 소비, 판매하는 새로운 전력시장 구조이다.

에너지 프로슈머는 정부입장에서 신재생에너지 보급 확대를 통해 발생되는 계통 안정성 저하를 해소할 수 있고, 소비자는 분산전원의 가격 경쟁력 확보가 가능하며 전기요금 절감과 함께 잉여전력 거래를 통한 부수입도 창출할 수 있다.

이러한 에너지 프로슈머 정책은 지난해 3월부터 태양광을 중심으로 시범사업이 진행되고 있으며, 올해 에너지 프로슈머 정책 확대를 통해 그간 재판매하기 어려웠던 소규모 전력이 판매할 수 있는 시장이 생길 것으로 예상된다.

현재 시범사업으로 진행 중인 에너지 프로슈머 정책을 예를 들어 살펴보면, 신재생에너지원을 활용해 분산발전을 하는 전기 생산자가 월 400㎾/h의 전력을 생산해 300㎾/h를 사용하고 100㎾/h의 잉여전력이 있다고 가정(假定)했을 때, 기존에는 잉여전력을 판매할 수 없었다.

또 신재생에너지 발전이 없는 세대에서 월 500㎾/h의 전기를 사용하면 전기 누진단계에 맞춰 전기요금이 부과됐다.

그러나 에너지 프로슈머를 통해 전기 생산자는 잉여전력인 100㎾/h를 소비자에게 판매할 수 있고, 이를 소비자가 구매하면 400㎾/h의 전기요금이 부과된다. 따라서 이웃 간 전력 매매(賣買)에 따라 요금이 정산되는 구조이기에 때문에, 전기 생산자 입장에서는 이웃에게 판매한 100㎾/h의 수익이 창출할 수 있으며, 소비자는 400㎾/h 구간의 전기요금이 부과된다.

따라서 에너지 프로슈머는 기존 설치된 사업자들의 편익을 제고시킬 수 있으며, 분산전원 보급 확대와 설치된 신재생에너지의 가동률을 높일 수 있는 대안이다. 

가정·건물용 연료전지의 한 관계자는 “분산전원의 역할을 수행할 수 있는 가정·건물용 연료전지의 가동률을 높이기 위해선 사용자 입장에서 편익을 높여줄 제도가 필요한 상황에서 에너지 프로슈머가 그 대안 중 하나로 자리매김 할 수 있다”며 강조했다.

즉, 가정·건물용 연료전지 업계는 분산전원을 활용해 소비자가 능동적으로 에너지 생산에 참여하고 소비와 판매까지 관여할 수 있는 ‘에너지 프로슈머’ 사업에 연료전지도 포함돼야 한다는 것이 관련업계의 중론이다.

日, 연료전지 활용한 프로슈머 정책

이미 에너지 프로슈머는 일본, 독일, 미국 등 선진국을 중심으로 분산발전원을 확대할 수 있다는 이점이 부각된 정책 중 하나이다. 이 가운데 일본의 경우 미츠비시전기는 태양광을, 오사카가스는 연료전지를 중심으로 에너지 프로슈머 사업 모델을 구상하고 시행 중이다.

특히 일본 오사카가스(Osaka Gas)社는 에너지 프로슈머 사업에 연료전지와 연계를 통해 도시가스 고객 이탈 방지 및 신규고객 유치, 전력중개사업으로 진출을 꾀하고 있다.

이를 통해 일본정부, 연료전지·도시가스업계는 분산발전원으로써의 연료전지 보급 확대, 도시가스 수요 증대 등의 사업효과를 기대함과 동시에 소위 윈-윈(Win-Win) 할 수 있는 방안에서 추진하는 것으로 판단된다.

오사카가스는 지난해 4월 연료전지중 고체산화물연료전지를 채택해 쿄세라, 도요타 등과 공동으로 에너팜 타입 S(ENEFARM Type S)를 개발했고, 이를 계기로 지난해 4월부터 전력 자유화에 맞춰 전력중개사업을 추진하고 있다.

오사카가스가 공동 개발한 에너팜 타입 S는 주택에 공급되는 도시가스에서 추출한 수소와 산소를 반응시켜 전기를 생산하는 가정용 연료전지 열병합발전시스템이다. 전기 수요지에서 생산과 소비를 함께 진행해 전기 수송에 따른 손실이 발생하지 않고, 생산되는 열과 난방을 급탕에 이용할 수 있어 에너지 효율 역시 높다.

오사카가스는 이러한 에너팜 타입 S를 설치한 세대 간 네트워크를 구축해 발전설비를 자가소비한 후에 잉여전력을 서로 융통하거나 판매하는 전력판매 중개업 구조를 만들었다. 즉, 잉여전력을 오사카가스가 매입해 인근 세대에 판매하는 것이다.

이에 오사카가스가 지난해 4월부터 12월까지 매입한 전력의 단가를 조사한 결과 평균 7.87엔/㎾h(한화 약 79.37원/㎾h)로 확인됐다. 특히 오사카가스는 매월 매전 금액, 구매 전력량을 홈페이지를 통해 공개하고 있다. <표1 참조>

일본의 연료전지를 활용한 에너지 프로슈머사업을 분석한 LG경제연구원에 따르면 에너팜 타입 S를 설치함으로써 연간 사용 전력량을 5389㎾/h에서 926㎾/h로 줄일 수 있고, 오사카가스에서 제공하는 가정용 가스발전 플랜 및 가스·전기 세트 요금을 이용하면 에너지 비용을 연간 최대 한화 약 100만원을 절감할 수 있을 것으로 나타났다.

이 과정에서 오사카가스는 IoT기술을 활용해 발전시스템 상시 원격감시 등을 지원하고, 스마트폰 전용 어플리케이션을 개발해 발전량 및 예상 전기요금 등 소비자 입장의 맞춤형 서비스도 제공한다고 한다.

에너지 프로슈머로 REC 부여 필요

일본이 이렇게 연료전지를 에너지 프로슈머 정책에 포함시킨 이유는 정부와 업계간 상생효과도 있지만, 연료전지는 모듈 형태로 제작이 가능하고 발전규모 조절도 용이하며, 설치장소에 제약이 적고 규모에 따른 에너지 전환 효율의 변화가 크지 않아 분산발전원으로써의 순기능을 할 수 있기 때문이다.

우리정부 역시 일본처럼 발전용 연료전지뿐만 아니라 가정·건물용 연료전지가 소규모 분산발전원으로 활용하기 위해, 그린홈 100만호 사업과 설치공공의무화제도 등 다양한 보급정책을 펼치고 있다.

그 가운데 건물용 연료전지는 반강제성 인센티브제도인 설치의무화제도를 통해 보급되고 있다. 그러나 주 연료인 도시가스를 사용하면서 전기와 열을 생산해 자가 소비할 만큼 현재 경제성이 높지 않아 분산전원의 역할은커녕 곳곳에서 가동을 중단한 채 멈춘 곳이 많은 것으로 알려졌다.

때문에 건물용 연료전지를 설치한 건물주들 사이에서는 돌리면 돌릴수록 손해인 시스템이라는 웃지 못 할 말까지 나오고 있는 상황이다.

건물용 연료전지의 경우 관련업계에 따르면 현재 공공건물설치 의무화를 통해 설치된 경우 운영이득에서 운영비용을 제외하면 약 46.8원의 순이익이 발생한다고 한다.

그러나 여기에 REC 판매가 가능해지면 운영 측면의 순 이익은 245.9원이 발생하기 때문에 사용자 입장에서 수요 제고가 가능하다는 것이다. <표2, 3 참조>

관련업계의 한 관계자는 “에너지프로슈머 정책을 통해 SMP+REC가 부여된다면  보급 후 가동되지 않는 건물용 연료전지를 운전시킬 수 있는 발판을 마련할 수 있다”며 “특히 최근 가정용 연료전지의 경우 관련업계뿐만 아니라 설치 사용자들도 생산된 전력 중 잉여전력에 대한 판매를 요구하고 있다”며 현재 가정·건물용 연료전지는 가동률 향상과 경제성 확보가 절실하다고 강조했다.

따라서 가정용 연료전지는 생산된 전력 중 잉여전력을 판매할 수 있는 구도를 만들어, 현재 경제성이 확보된 500kw/h 이상 전력 사용량 세대 외 다양한 구간에서 연료전지가 경제성을 확보할 수 있도록 유도해야 한다.

더불어 건물용은 연료전지에서 생산된 전력에서 소비 후 잉여전력을 판매함에 따른 REC가 부여되면 그에 따른 가동률을 높일 수 있고 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 도시가스를 주 원료로 사용하기 때문에 도시가스사업자는 판매량을 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.

에너지 프로슈머 개념이 분산전원의 확대와 신재생에너지 보급 활성화를 위한 정책이라면 신재생에너지로 분류되고 분산발전원으로 탁월하다고 이미 입증된 연료전지가 포함돼야 마땅하다고 본다.

초기 에너지 프로슈머 시장에 연료전지가 제외된 상황에서 지난해 12월 한국에너지공단 신재생에너지센터가 개최한 ‘연료전지 산업 발전 전략 심포지엄’에서 노상양 센터장은 “에너지 프로슈머에 연료전지가 포함될 수 있도록 올해 최선을 다하겠다”고 밝힌 바 있다.

에너지공단 신재생에너지센터의 의지대로 올해 에너지 프로슈머 정책에 연료전지를 포함시키기 위해선 연료전지의 용도, 특성별로 구분된 맞춤형 제도로 마련해야 할 것이며, 관련업계 역시 태양광, 풍력에 비해 인지도가 낮은 연료전지의 인식제고와 시스템 단가 저감 등의 실천이 필요하다.