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[집중조명] 주목받는 동·하절기 가스냉난방 역할
급증하는 전력소비 ‘가스냉난방시스템’이 해법이다
발전소 건설보다 효과적, 전력대체 효과 등 1석5조 효과
설치장려금 확대 운전지원금 등 정부, 지원책 적극 펼쳐야
주병국 기자  |  bkju@gasnews.com
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[1373호] 승인 2019.01.04  23:22:10
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[가스신문=주병국 기자] 정부가 ‘탈석탄, 탈원전’이라는 에너지전환 정책을 추진하는 만큼 앞으로 LNG가 신재생에너지로 넘어가는 가교 역할을 하는 ‘브리지’ 연료로 중요시되고 있다. 다만 LNG발전소의 역할이 높아지고 있지만, LNG발전소의 연중 가동률은 낮아, 급증하는 하절기와 동절기 전기소비량을 감당하기에는 역부족이다. 그렇다고 신규 LNG발전소를 무작정 늘리기에는 경제적 비용은 물론이고, 국가편익측면에서도 매우 비효율적 방법이라는 게 전문가들의 지적이다.

따라서 저비용, 고효율 방법으로 하·동절기 급증하는 전력소비를 해소하고, 나아가 전력수급 안정을 기하기 위해서는 대규모 투자비가 소요되는 LNG발전소 건설보다 전력피크 부하를 낮추는 가스냉난방시스템의 보급 확대가 더욱 효과적이라는 게 입증되고 있다. 여기에다 대기환경개선은 물론 고효율시스템을 통한 에너지절약과 동·하절기 LNG수급 안정에도 기여한다는 장점이 있다.

1석 5조의 효과를 가진 가스냉난방시스템은 정부가 에너지전환정책을 성공적으로 실천하고, 더불어 대기환경개선과 안정적인 국가 에너지수급을 견고히 하는데 반드시 필요한 분야로, 정부의 정책지원과 함께 시장 내 제 역할을 하도록 살피고, 적극 지원해야 할 것이다.  

 

에너지전환정책에 부합

가스냉난방시스템은 청정연료인 LNG를 주원료로 소형 엔진을 돌려, 하절기 냉방을, 동절기에는 난방과 온수를 공급하는 고효율기기 및 시스템이다. 냉난방의 운전원리가 EHP(전기히트펌프)와 동일하나, 압축기 구동을 전기모터 대신 가스엔진을 이용한다는 것이 다르다. 보통 소형 건물에는 GHP(Gas engine driven heat Pump)를, 중·대형 건물에는 흡수식을 채택하고 있다.

따라서 LNG를 주 연료로 사용하는 만큼 대기환경개선에 순기능을 하면서도, 온실가스 배출감소 기여도 역시 대단히 높다는 평가이다. 에너지관리공단과 관련업계가 분석한 자료에 따르면 GHP 사용시 동일용량(16RT)의 EHP에 비해 온실가스 배출량이 약 25% 낮다. 그 이유는 온실가스배출량이 적은 가스보일러를 사용하고, GHP가 EHP 보다 전력사용량도 33% 낮기 때문이다. 그만큼 발전소 의존도가 덜한 셈이다.

여기에다 흡수식 냉온수기의 경우 냉매로 물을 사용하기 때문에 친환경적일 수밖에 없고, 가스보일러를 통해 난방을 공급하는 구조라 온실가스배출량이 최저 수준이다.

따라서 가스냉난방은 정부가 추구하는 미세먼지 및 저녹스, 일산화탄소  감소 등 대기환경개선 정책에 가장 부합되는 공급시스템인 만큼 정부가 나서 보급 확대를 권장해야 한다는 게 전문가들의 하나같은 지적이다.

 

국가 전력피크 완화 커

가스냉난방시스템은 대기환경 개선에 기여함은 물론, 하절기 급증하고 있는 전기소비량과 동절기 난방전력 소비를 대체할 수 있다는 큰 장점이 있다.

지난해 7월23일 9070만kw(예비율 9%), 24일 9248만kw(예비율 8%) 등 본격적인 여름철(8~9월)을 앞두고 국가 전력예비율이 9%이하로 떨어졌고, 당시 수도권의 공동주택단지 곳곳에서는 정전사태가 빗발쳤고, 결국 정부는 급증하는 전력소비 탓에 ‘부분 전력순환’을 지시한 바 있다,

이런 문제는 지난해만 국한되지 않았고, 2011년에는 전기냉방 급증으로 정부가 블랙아웃을 선언했고, 2013년, 2014년, 2016년에도 하·동절기 전력수급 불안정을 겪는 등 매년 전력난으로 어려움을 겪었다. 이런 전력난을 근원적으로 해소할 수 있는 방안으로 대규모 LNG발전소나 원전을 추가로 건설해야 한다는 주장도 있지만, 막대한 투자비용을 감당하긴 쉽지 않고, 더욱이 현 정부는 ‘탈원전, 탈석탄’이라는 에너지전환정책을 근본으로 하고 있다.

게다가 동절기와 하절기 피크부하를 대처하기 위해 1조원 이상 소요되는 LNG발전소 건설도 가동률 대비 그 효과는 낮다는 게 관련업계의 지적이다.

따라서 이 같은 문제를 중장기적으로 해결할 대안으로 많은 전문가들은 가스냉난방시스템의 보급 확대를 거론하며, 정부가 에너지시장에서 가스냉난방시스템이 보다 활성화되도록 다양한 지원과 함께 제도개선에 나선다면 그 효과는 기대 이상이라고 강조한다.

가스냉난방시스템의 하절기 전력피크 부하를 줄이는 기여도를 보면 2015년 국내 전력최대 수요량이 80,246MW인 반면 가스냉난방 전력생산량은 1,456MW로 기여도 1.8%이다. 2016년에는 가스냉난방 전력생산량이 1705MW로 약 2.11%의 기여도를 보였다. 2017년은 2.04%로 해마다 그 역할을 높아지고 있다. 또 가스냉난방시스템이 하절기 생산하는 전력량이 예비전력의 11~12% 수진이다. <표1>

   
 

이는 500MW급 대규모 석탄발전 3~3.5개소를 대체하는 효과로, 정부가 가스냉난방시스템을 현재의 설비용량보다 2배 늘려, 보급을 장려할 경우 500MW 석탄발전소 6개소를 대체하는 기능을 할 것으로 기대된다. 가스냉난방을 통해 생산하는 전력량은 예비전력의 30% 수준에 이른다.<표1-1>

   
 

뿐만 아니라 매년 동절기 전력피크 문제도 해결할 수 있다.

서강대 정시영 교수(기계공학과)는 가스냉난방시스템이 하절기에 냉방을, 동절기에는 난방과 온수를 공급하는 만큼 하절기 때 전력대체 효과보다 동절기 때 전력대체 효과가 더 높다는 분석 자료를 내놓았다. <표2>

   


강 교수의 분석 자료에 따르면 가스냉난방시스템이 여름철 전력대체 효과는 RT당 0.95kw(기여도 1.8%) 반면 겨울철은 1.55kw(기여도 3.5%)로 전력대체 기여도가 1.7%p 높다는 것이다. 결국 가스냉난방시스템은 하절기와 동절기 모두 국내 전력 수요와 공급에 매우 기여도가 높다는 설명이다.

따라서 정부가 전기냉방·난방에 따른 전력수급 문제를 가스냉난방시스템 보급 확대로 얼마든지 해결할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

 

LNG수급 안정 효과

가스냉난방시스템의 하절기 전력생산량은 1700~1800MW, 동절기에는 3700MW 이상으로, 이는 친환경적인 대규모 LNG발전소 1, 2개소에 맞먹는 설비용량이다.

SK E&S가 2017년 1월 파주에 건설한 1800MW 발전소는 민간사업장 중 최대 규모로 900MW급 발전설비 2기로 가동되는 복합LNG화력발전소이다.

파주천연가스발전소의 경우 우리나라 전체 발전설비용량(약 100GW)의 약 2%에 해당하는 설비로서, 60만 가구가 동시에 사용할 수 있는 전기를 생산할 수 있다. 엄청난 규모인 만큼 투자비도 1조원이 넘게 투입됐다.

이 같은 비용을 연간 200억원씩 50년간 정부가 가스냉난방시스템 보급 확대에 투자했다면 동·하절기 전력피크 문제는 해소될 수 있다는 게 전문가들의 하나같은 주장이다. 따라서 전문가들은 정부가 대규모 LNG복합발전소 건설비용 20% 수준만 가스냉난방 보급정책에 투자할 경우 전력대체 효과는 물론이고 하·동절기 LNG수급 안정까지도 기대할 수 있다는 것이다.

또 가스냉난방시스템이 동고하저라는 LNG수급 안정에도 그 역할이 적지 않다. 2017년도 국내 도시가스 총 소비량은 235억7000만㎥로 이중 가스냉방 소비량(7~9~10월)은 3억2436만㎥, 가스난방 소비량도 이와 비슷한 3억2436만㎥로 총 6억5000만㎥이다. 전체 소비량의 2.8% 비중을 차지하고 있다.<표3>

   
 

2018년도 가스냉난방공조 소비량은 7억2800만㎥, 전체 가스소비량의 3.1% 비중을 차지할 것으로 전망된다. 결국 국내 LNG 수요패턴을 고려 할 때 가스냉난방의 LNG소비는 하절기 LNG수급안정에 건전한 역할을 일익하고. 이는 곧 LNG 저장설비의 효율적 운영에도 순기능을 하고 있는 셈이다.<표3-1>

   
 

보급 확대 위한 4대 과제

저비용, 고효율 방법으로 대기환경을 개선하고, 막대한 투자비가 소요되는 발전소의 추가 건설을 대처할 수 있는 것이 바로 가스냉난방시스템이다. 또한 가스냉난방시스템 보급 확대를 통해 ‘동고하저’라는 LNG수급 안정화는 물론이고 동·하절기 급증하는 전기냉방·난방을 효율적으로 억제하고, 대체 가능한 만큼 앞으로 많은 전문가들은 정부가 가스냉난방시스템의 보급 확대를 위해 적극 장려정책을 펼쳐야 한다고 주장하고 있다. 그러기 위한 우선 과제로 가스냉난방시스템이 에너지시장에서 보다 활발하게 보급될 수 있도록 장애요소들을 거두고, 필요시 각종 지원정책을 펼쳐야 한다고 전문가들은 조언하고 있다.

그 첫 번째 과제로 바로 가스냉난방설치장려금을 현행보다 최소 2배 이상 확대해야 한다.<표4>

   
 

가스냉난방시스템은 전기보다 초기투자비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 그만큼 수요처에서 가스냉난방시스템을 설치, 운영하기 위해서는 초기투자비용에 따른 부담이 적지 않다는 것이다. 따라서 매년 70억원 내외로 편성되는 예산을 최소 2배 이상 확대할 필요가 있다. 또 정부가 예산부족으로 설치형태와 구분 없이 장려금 액수를 1억원으로 제한한 ‘한도액 캡’ 제도가 보급확대에 걸림돌로 작용하고 있다. 따라서 시급히 한도액 제한을 풀어야 할 것이다. 이와 함께 관련업계는 정부로부터 설치장려금을 받아 가스냉난방시스템을 설치, 운영하는 수요처에 대해서는 정상적인 운전이 이뤄지도록 ‘연간 의무운전(가동)기준’을 마련할 필요가 있다고 지적한다.

이는 정부의 예산 낭비를 막으며 동시에 실 수요처가 장려금을 지원받아 설치할 경우 실제로 운전을 통해 동·하절기 전기 대체 역할을 하도록 관리감독과 함께 운영지원비를 지원하는 제도이다.

셋째 과제는 가스요금 변동에 민감한 가스냉난방시스템이 시장에서 제대로 가동될 수 있도록 전기와의 일정한 가격 수준을 유지하도록 지원하는 일종의 ‘수요처 운전지원금’이라는 제도를 도입할 필요가 있다는 것이다. 전기요금이 가스요금보다 싸질 경우 가스냉난방시스템을 설치한 수요처는 전기냉방으로 전환을 하며, 이로 인해 예산낭비, 가동률 저하, 수요처의 이중부담 등 여러 현실적 문제가 야기되고 있다. 따라서 이런 문제를 해소하기 위한 후속 조치로 정부가 면밀한 분석을 통해 ‘(가칭) 전력대체 기여도 운전지원금’을 산정하여, 가스냉난방시스템을 설치한 수요처에 지원할 경우 보급정책은 보다 실효성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

마지막 과제로 가스냉난방시스템을 설치한 수요처에 대해서는 정부가 에너지정책 기여도를 감안하여 하절기 냉방온도 기준(공공기관 26℃, 민간건물 24℃)을 현행보다 1~2℃ 낮추는 것도 보급 확대에 도움을 줄 것이라는 주장도 적지 않다. 그만큼 가스냉난방시스템 실 수요처에 혜택을 주자는 것이다.

이처럼 정부가 가스냉난방시스템이 국내 에너지시장에서 대규모 발전소 건설비용을 줄이고, 전력대체효과는 물론 대기환경개선, 천연가스수급 안정 등에도 1석5조의 역할을 하도록 지원정책과 함께 제도개선에 적극 나서야 할 것이다.

 

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