| 연재 순서 |

1. 건물용 연료전지 보급실적과 향후 전망

2. 보조금 펑펑 썼지만 대부분 가동 안해

3. 가동률 높이기 위한 정부의 개선 방안은

최근 정부는 에너지전환 정책에 따라 신재생에너지 보급확대에 나서고 있고, 특히 그린뉴딜 정책 중 하나로 수소산업을 육성 발전하기 위해 올해 수소차, 수소생산기지, 연료전지 등 수소 분야에만 8244억원의 예산을 지원한다.

SK와 현대차, 포스코, 한화, 효성 등 5개 그룹과 중소·중견기업도 정부의 수소경제 조기 진입에 발맞춰 오는 2030년까지 수소생산, 유통·저장, 활용 등 수소 전주기 생태계 구축을 위해 43조4000억원을 투자하기로 했다.

특히 수소차와 연료전지 분야는 국내 수소산업을 이끌 쌍두마차로 관련분야의 기술개발과 함께 정부의 다양한 지원정책은 필수이다.

이중 신재생에너지로 분류된 연료전지 분야는 설비용량 규모에 따라 자가소비 또는 발전용 등으로 직접 전기와 열까지 생산 및 공급이 가능한데다, 전력생산 효율이 높아 차세대 분산전원으로서 전력공급시스템의 역할로도 주목받고 있다. 여기에 관련법(신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 등)을 토대로 정부의 신재생에너지 공급 의무화도 강력히 추진되면서 발전용은 물론 가정용과 건물용 등 다양한 부문에서 연료전지의 활용도는 점점 높아질 것으로 기대된다.

이에 본지에서는 총 3차례의 기획연재를 통해 도심지 내 자가소비가 가능한 ①건물용 연료전지 보급 추이와 향후 전망 ②설치 현장의 가동실태와 운영 현황 ③보급 확대를 위한 정부의 지원정책 및 개선방안을 모색해 보고자 한다.

▲ 업무 등 빌딩과 공공기관에 설치 되고 있는 두산 퓨어셀 제품의 440kw급 연료전지.

[가스신문=주병국 기자] 정부의 에너지전환 정책 중 하나로 녹색성장을 중심으로 신재생에너지 보급사업이 활발히 추진되면서 발전용 연료전지 외 공공건물을 중심으로 빠르게 연료전지가 확대, 보급되고 있다.

특히 올해는 정부가 신재생에너지 보급 건물지원사업 중 연료전지 부문의 예산이 크게 증액되고, 지자체별 의무대상 건물 외에도 호텔, 업무용 빌딩, 공동주택 등 일반 에너지 다소비 건물에도 빠르게 보급 될 것으로 기대된다.

현재 국내 연료전지의 경우 설치수요처와 설비용량에 따라 3가지 형태로 분류된다. 통상 주택에 설치되는 가정용(1~2kw) 연료전지, 국가·지자체 등의 공공기관 건물에 설치되는 건물용(5~900kw) 연료전지, 그리고 발전사 또는 발전사업을 통한 발전용(1~100MW 이상) 연료전지로 분류된다.

문 정부의 경우 에너지전환 정책과 RPS제도(신재생에너지 의무비율)에 따라 최근 몇 년 간 대규모 발전사업자를 중심으로 발전용 연료전지설비가 증가해 지난해 말 발전허가를 받은 사업자들의 연료전발전 허가설비용량이 정부의 연료전지발전 설비목표(2022년 1.5GW)를 이미 넘었다. 그만큼 발전용 연료전지 분야는 RPS 때문이라도 활발하게 늘어나는 추세이다.

반면 건물용 연료전지의 경우는 연료전지 제품값이 비싸고, 전력계통과의 연계성 부재, 높은 전력생산단가와 연료비 문제 등으로 건물용 부문의 연료전지 보급은 쉽지 않아 2019년까지 총 설치된 설비용량은 고작 6MW에 그쳤다.

하지만 정부가 신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법(제27조)을 근거로 신재생에너지 공급의무화제도를 통해 설치대상을 확대하고, 설치 공급의무 비율까지 높이면서 태양광, 지열, 풍력 등을 대체 에너지공급원으로 연료전지 설치가 급증하고 있다.

여기에다 연료전지설비의 장점으로 고정식 태양광(1.56), 태양열(평판형: 1.42), 열에너지(수직밀폐형 1.09), 수열에너지(1.12) 등 다른 에너지원별 보정계수보다 높은 데다 태양광 등이 갖는 에너지공급의 간헐성 문제도 해결할 수 있다. 특히 태양광이나 지열의 경우 설치시 일정 규모 이상의 부지나 공간이 반드시 필요한 반면 건물용 연료전지는 협소한 장소에서도 설치의무비율을 충분히 해결할 수 있는데다, 365일 운전도 가능해 최근 각광을 받고 있다. <표1 서울시 원별 보정계수> 이런 여러 장점 때문에 신재생에너지 의무공급 대상인 공공건물뿐만 아니라 호텔, 목욕탕, 아파트, 업무용 빌딩 등 일반 에너지다소비 건물도 정부의 보조금 지원을 통해 설치사례도 꾸준히 늘고 있다.

한국에너지관리공단의 집계자료에 따르면 정부의 건물용 연료전지 보조금을 지원받아 설치된 된 보급실적을 보면 2016년 36개소에 설비용량이 0.36MW에 그쳤던 것이 2019년 182개소에 설비용량 2.18MW, 2020년 115개소 1.67MW로 2년 사이에 급증했다. <표2 에관공 보급실적 추이>

특히 올해는 정부가 신재생에너지 보급 건물지원 사업을 확대하기 위해 지원규모를 785억4천만원으로 대폭 늘렸고, 이중 건물용 연료전지 지원예산도 182억원으로 전년(49억5천만원)보다 4배 증액했다.

다만 올해 1kW당 보조금(지원단가)은 전년(2019년 1864만원/kW)보다 적은 1538만원으로 작아졌다. 비록 kW당 보조금은 줄었으나 국내 연료전지 제조사의 기술개발로 연료전지(1kW기기) 공급가 역시 인하되어 공급가 대비 설치 보조금의 비율은 사실상 큰 변동이 없다.<표3 지원단가 추이>

이렇다보니 지원예산은 대폭 늘고, 설치가격은 내리고, 여기에다 건물용 연료전지의 장점도 부각되다 보니 건물 곳곳에 연료전지가 설치되고 있는 것이다.

특히 연료전지 설치의무 대상까지 집계하는 보급실적을 보면 건물용 연료전지의 보급확대는 확연히 증가세임을 알수 있고, 향후 더욱 늘어날 것으로 보인다.

한국도시가스협회가 집계한 자료에 따르면 최근 4년간 건물용 연료전지 보급실적을 보면 2016년 78개소 2MW(설비용량), 2017년 133개소 3MW, 2018년 217개소 3.9MW, 2019년 393개소 6MW 그리고 지난해 664개소, 10.9MW로 각각 조사됐다.<표4 보급실적>

2019~2020년까지 불과 2년 사이에 신규로 건물용 연료전지가 설치된 곳이 440개소가 넘었고, 특히 지난 한해 동안 271개소에 설비용량은 4.9MW가 늘어났다. 비록 정부가 수립한 건물용 연료전지 보급계획(2022년, 50MW)보다는 한참 못미치는 수준이지만, 아주 고무적 변화로 올해는 지원예산 증액 만큼 공공건물 등 의무공급 대상뿐만 아니라 호텔, 아파트, 업무용 빌딩, 사우나 등 다양한 일반건물까지 빠르게 늘어날 전망이다.

이처럼 건물용 연료전지가 급증하는 가장 큰 이유는 무엇보다 관련법을 근거로 한 정부의 적극적인 신재생에너지 보급 지원정책과 함께 의무화제도가 자리 잡아가고 있기 때문이다.

여기에다 지자체마다 신재생에너지의 보급 확대를 위해 녹색건물인증제도와 같은 다양한 제도와 기준을 마련하여, 일정 규모 이상의 건축물에 적용하거나 권장토록 하는 장려 정책도 한몫하고 있다는 평가이다.

일반건물 등이 녹색건물로 인정받을 경우 많은 지방세 경감과 건축물 용적률와 관련하여 혜택을 주고 있다. 서울시가 대표적이다. 서울시의 경우 정부의 에너지전환 정책과 녹색성장 등을 구현하면서, 자체 에너지자립도를 높이기 위해 대형발전소 건설 대신 도시 분산형 전원인 건물용 연료전지를 보급, 확대하는 정책을 추진 중이다. 특히 건물용 연료전지의 보급확대를 위해 오는 9월부터 환경영향평가 심의 기준을 개정하여 연면적 10㎡ 이상의 신축 건물에 대해서는 계약전력 용량의 5% 이상을 연료전지로 설치토록 의무화한다.

이처럼 건물용 연료전지는 정부의 신재생에너지 의무화제도와 강력한 정책지원 그리고 보조금 지원으로 보급이 빠르게 늘고 있고, 현장에서 설치 후 가동만 잘 이뤄지면 분산전원으로서 충분한 역할을 할 것으로 기대된다. 다만 제품 성능의 신뢰성과 설치 현장에서 지적되는 과제로 온수의 연계성과 발전단가, 전력계통 등 여러 현실적 문제로 인해 가동률이 낮다는 우려의 목소리도 나오고 있어, 정부가 건물용 연료전지의 보급 확대를 앞두고 개선해야 할 과제도 적지 않은 게 현실이다.

도시가스사 관계자는 “우리 공급권역 내에서만 한해 건물용 연료전지가 설치된 건물이 100개 이상 늘었다”며 “불과 3~4년전만 해도 건물용 연료전지는 가정용 연료전지보다 보급실적이 저조했으나, 최근 정부의 정책기조가 바뀌고, 예산지원 규모가 늘면서 설치사례가 급증하고 있다”고 말했다.

서울시 관계자는 “분산전원으로써 건물용 연료전지를 보급확대할 경우 대형 발전소 건설에 따른 사회적 수용성 문제와 사회적편익 저해 문제를 해결할 수 있다”며 “특히 건물용 연료전지의 경우 태양광, 지열 등 다른 신재생에너지원보다 에너지 공급측면에서 안정성을 확보하여 신재생에너지가 가지고 있는 간헐성 한계도 극복할 수 있다고 본다. 분산전원으로 에너지다소비 건물에 건물용 연료전지가 많이 설치될 경우 시의 에너지자립성을 높이면서, 에너지다소비 건물의 녹색화도 가능해질 수 있어 보급 확대에 나설 계획이다”고 말했다.

▲ A초등학교에 설치된 연료전지로 이곳은 열계통 활용도를 높여 연료전지 가동률이 높다.

▣설치의무화: 국가, 자지체 등 공공기관이 신축, 중축 또는 개축하는 건물 연면적 1천㎡이상의 건축물에 대해 일정비율(2021년, 30%) 이상을 신재생에너지를 통해 공급되는 에너지로 사용토록 신재생설비 설치를 의무화 함.

-공공건축물 신재생설비 설치의무화(2004년 3월)

-의무대상 확대: 학교(08년 9월) 및 증개축

-의무기준변경: 예상에너지사용량 대비 일정비율 이상(2011년 4월)

-의무대상 확대: 건축연면적 3000㎡이상-->1000㎡이상(2012년1월)

 

▣녹색건축물 설계기준(연면적 500m2이상의 건축물을 건축허가 및 용도변경 신청하는 경우 예상 에너지사용량 중 일정량 이상을 신재생에너지 설비로 공급)

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