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3. 가동률 높이기 위한 정부의 개선방안은
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.
[가스신문=주병국 기자] 정부의 에너지전환 정책과 수소경제(수소차·연료전지) 중심의 뉴딜정책에 따라 건물용 연료전지가 최근 2~3년간 공공건물을 비롯해 에너지다소비 일반건물 등에 빠르게 설치되고 있다.
국내 보급된 건물용 연료전지는 지난 2018년 217개소에 설비용량 3.9MW에 그쳤던 것이 2020년 말 기준으로 664개소에 설비용량 10.9MW로 급증했으며, 불과 2년 사이에 연료전지를 설치한 건물은 3배 가까이 늘었고, 설비용량 역시 2.8배 증가했다.
이렇게 급증하는 것은 건물용 연료전지가 정부의 신재생에너지 건물지원사업 대상 중 하나로 태양광, 풍력, 지열 등과 함께 보조금 지원 대상이면서, 열과 전기를 동시에 생산하는 분산전원 공급시스템 중 하나로 평가받고 있기 때문이다.
좀더 직접적 원인으로는 정부가 공공건물과 일정 규모 이상의 일반건물에 대해 신재생에너지 설치 의무화라는 강제성을 부여하고 있는 것이 보급 확대에 주요 원인인 점을 기획연재를 통해 확인됐다.
앞으로 정부는 신재생에너지 의무화 비율를 매년 높여 나간다는 방침이며, 특히 에너지전환 정책과 탄소중립 정책 이행을 위해 앞으로 신재생에너지 분야를 더욱 확대할 수밖에 없어 건물용 연료전지는 늘어날 전망이다.
부지 활용 등 재생에너지 대체 효과 커
또 다른 현실적 원인으로는 수요자 입장에서 건물용 연료전지는 태양광 지열 풍력 등 재생에너지보다 에너지 생산과 이용 등 운영 효율성이 높은데다, 설치 의무비율을 준수해야 할 건물 주체가 설비를 갖추는데 한결 쉽기 때문이다. 즉 건물용 연료전지의 특성상 협소한 공간에서도 일정 규모 이상의 설비용량을 갖출 수 있어 도심 속 내 재생에너지 대체용으로 활용되고 있다. 이는 다른 재생에너지보다 SOFC와 같은 연료전지에 대한 보정계수가 높은 것도 건물용 연료전지의 보급확대에 영향을 미치고 있다.
여기에 녹색인증건물 혜택도 있지만 그래도 신재생에너지 의무화라는 강력한 정책 때문에 늘고 있다.
정부 ‘사후관리 나몰라라’ 방관
그러나 정부는 일정 규모 이상의 공공 및 민간건물에 신재생에너지 의무만 둘 뿐, 정착 설치 후 수요처의 운행관리 여부에는 관여하지 않는다. 한마디로 설치 후 사후관리는 관리주체의 몫일 뿐 정부는 전혀 관심이 없는 게 현 상황이다.
이렇다 보니 태양광과 지열 등과 달리 건물용 연료전지의 경우 별도의 연료비가 소요되는 만큼 관리비 부담이 크다는 게 단점이다.
보조금을 받고 설치한 건물용 연료전지 수요처에서 공통된 지적사항으로 제기되는 점이 바로 자가 발전으로 세이브 되는 전기요금보다 설비시설 가동에 사용되는 원료비인 도시가스 요금이 매달 50% 이상 더 나온다는 점이다. 한마디로 돌리면 돌릴수록 운전비가 더 많이 발생하는 공급구조 때문에 볼멘소리가 곳곳에서 나온다.
또 많은 공공건물에서는 처음부터 건물용 연료전지를 신재생에너지 의무비율 충족용으로 설치할 뿐 운영계획 없이 설치 후 방치 사례도 100여 곳에 이르는 것으로 이번 기획 취재를 통해 여실히 드러났다.
신축 또는 증축시 에너지공급시스템에 연료전지가 배제된 상태에서 건물을 완공하다 보니 수억원을 투입하여 설치한 건물용 연료전지가 방치되는 등 애물단지로 전락했다.
이렇다보니 전국에 건물용 연료전지가 664개소 중 416개소인 62.6%가 가동을 멈췄다. 정부로부터 kW당 수천만원의 보조금을 지원받아 설치한 건물용 연료전지 역시 471개소 중 229개소가 가동하지 않고 있다.
정부는 이런 사태가 비일비재하다는 것을 알고도 방치하고 있는 것인지, 아니면 전혀 인지하지 못하고 있는 것인지 우려의 목소리가 높다.
한국에너지관리공단이 막대한 예산을 투입해 운영 중인 REMS로 실시간 운전상황을 파악하고 있지만 아무런 대책을 마련하지 않고 있어 문제의 심각성이 크다.
설치 후 사후관리 부실로 건물용 연료전지가 가동하지 않다 보니 정부의 막대한 재원은 낭비되고, 도심 속 자가발전이라는 분산전원은 제역할을 하지 못한 채 방치되고 있다.
실태조사 후 다양한 개선방안 모색해야
정부는 하루속히 전국 곳곳에서 설치되고 있는 연료전지에 대한 실태 파악에 나서야 하고, 동시에 보조금을 지원받아 설치하고도 가동하지 않은 수요처에 대해서는 보조금 환수조치에 나서야 한다는 지적도 나온다. 또 공공기관 중 편법으로 신재생에너지 의무비율만 충당하고 방치하는 곳에 대해서는 반드시 적절한 행정조치가 뒤따라야 할 것이다.
그러나 이런 조치 이전에 신에너지로 분류된 건물용 연료전지가 에너지 시장에서 제역할을 할 수 있도록 제도적 정비가 시급하다는 게 전문가들의 한결 같은 지적이다.
무엇보다 공공건물 건축 및 증축 등에 대해 신재생에너지 의무화를 시행하지만 정작 건물용 연료전지와 같은 시스템은 설치 후 가동하지 않으면 아무런 대체효과가 없다.
따라서 설치 후 가동하지 않는 사례를 막기 위해 정부가 신재생에너지 의무비율만 둘 것이 아니라 공공·민간건물의 규모에 따라 에너지소비량을 고려한 연간 ‘의무 가동시간제’를 마련하고, 이를 운영지침에 명시하는 등 관련 기준을 새롭게 정비해 정상 가동을 적극 유도할 필요가 있다. 특히 국민의 혈세인 보조금을 지원받고 가동을 하지 않는 민간건물에 대해서는 환수조치 등 강력한 제제를 가해 예산 낭비를 막아야 한다.
또 건물용 연료전지의 정상 가동을 유도하기 위한 조치 중 하나로 공공건물의 경우 관리주체인 행정기관에 대한 신재생에너지 운영 및 사후관리를 경영평가 항목에 넣어 관리주체가 적극 에너지시스템을 운영하도록 해야 한다는 지적도 나온다.
그리고 돌리면 돌릴수록 운전비가 더 소요되는 건물용 연료전지의 경제성 문제에 대해도 정부가 별도의 지원정책을 내놓지 않으면 지금처럼 설치만 하고 방치하는 사례가 근절되지 않을 것이다.
관련 업계에 따르면 균등화 발전비용(LCOE: The Levelized Cost of Electricity)을 기준으로 한전의 가정용 전기는 140원/kWh, 태양광은 256~303원/kWh인 반면 연료전지는 PEMFC의 경우 594~2046원/kWh(가동률 20~80%), SOFC는 1288~1565원/kWh(80~95%)으로 가장 높다. 결국 건물용 연료전지에 대해서도 발전단가 차액만큼 정부가 지원하지 않는 한 현재의 전기요금 구조에서는 건물용 연료전지가 정상적으로 가동하긴 현실적으로 어렵다. <막대그래프>
여기에다 건물용 연료전지의 연료인 도시가스 요금도 LNG 원료비 인상 때문에 지난해 9월 8.9730원/MJ에서 6월 현재 10.6612원/MJ로 MJ당 1.6882원 올랐다. 부피로 환산시 무려 ㎥당 70원 이상 올랐다. <표>
가뜩이나 자가발전인 건물용 연료전지의 전기생산단가가 비싼데다, 가스요금마저 오르고 있으니 멈출 수밖에 없는 실정이다.
따라서 이런 경제성 문제를 보완하기 위해 전문가들은 정부가 도심지 내 건물용 연료전지에 대해 대규모 발전설비건설 회피 비용 등의 환경적, 경제적 비용편익만큼을 지원하는 정책도 도입할 필요가 있다는 지적이다.
또 제조사 역시 건물용 연료전지 설치 후 정상 가동이 이뤄질 수 있도록 온수 활용방안을 적극 모색해야 한다. 특히 국내 공공건물 및 일반건물 대부분은 온수 활용이 극히 낮은 근로환경 특성을 감안해 온수 발생량은 최소화하고, 전력생산 효율을 최대로 높일 수 있는 ‘한국형 건물용 연료전지’를 개발, 보급하는 것도 시급한 과제이다.