전력피크대체기여금 현실화, 의무화대상 확대 촉구
전기는 기저부하, 가스는 피크부하 역할분담 타당
[이투뉴스] 전기요금의 합리적 조정을 통한 에너지 시장기능 회복과, 현실성 있는 탄소중립 실현을 위한 에너지공급 안정성 강화 측면에서 가스냉방의 중요성이 강조됐다. 탄소중립을 실현해가는 과정에서 신재생에너지만으로 이를 달성하기 어려운 만큼 건축물 내에서 가스냉방 적용을 통해 온실가스 감축 기여도를 높여야 한다는 제안이다.
이와 함께 냉난방 수요에 의한 전력수요가 지속적인 증가세를 이어가는 상황에서 냉난방 피크부하는 발생 시기 예측이 어렵고 신속한 대응을 필요로 하는 만큼 에너지원별 특성에 부합하게 전기는 기저부하, 가스는 피크부하를 담당하는 역할분담이 이뤄져야 한다는 목소리에 힘이 실렸다.
한국가스공사와 한국도시가스협회가 주관하고 산업통상자원부가 후원하는 가스냉방 보급확대 세미나가 6일 더케이호텔에서 개최됐다. 이번 세미나는 정부 정책과 기술동향 등을 전파하며 동·하절기 전력피크 완화와 천연가스 수요패턴 개선을 위한 가스냉방 보급을 촉진하기 위해 이뤄졌다. 행사에는 유관기관과 학계를 비롯해 공공기관·학교시설, 시·도 교육청, 설계사무소, 도시가스사·기기제조사 관계자 등 150여명이 참석해 높은 관심을 드러냈다.
이날 세미나는 ▶탄소중립과 천연가스 역할 제고 방안(이호무 에너지경제연구원 박사) ▶가스 냉난방기의 동·하절기 전력대체효과 및 필요성(정시영 서강대학교 교수) ▶건축물 설비설계와 가스냉방기술의 활용(황동곤 대한설비설계협회 연구소장) ▶친환경 GHP 기술동향(염승훈 LG전자 책임연구원) ▶가스직화 흡수식 냉온수기의 최신 기술동향(우성민 삼중테크 팀장)▶소형열병합발전 시스템 및 냉난방 연계(박종석 귀뚜라미 책임연구원) ▶가스냉방 지원제도(고유성 한국가스공사 차장)를 주제로 발표와 질의응답이 진행됐다.
가스냉난방기의 동·하절기 전력대체효과 및 필요성에 대해 발표한 정시영 서강대 교수는 발전과정을 통해 생산되는 전기에너지는 다른 형태의 에너지로 전환이 용이하며 사용 편리성이 우수하지만 발전소 대부분이 대규모로 설비증설 시 과잉투자 및 과도한 설비 예비율 문제가 제기되며 저장이 매우 어렵고 전지 등을 이용한 저장은 단위중량당 충전량이나 출력 등이 매우 낮아 시간적 수요변동에 대한 대응에 한계가 있다고 설명했다.
반면 가스에너지는 프라이머리 에너지로 연소에 의해 간단히 열로 변환되며, 열기관을 통해 열에서 전기를 얻을 수 있다면서 공간적, 시간적 수요변동에 대한 유연한 공급이 가능해 급격한 냉난방 수요증가에 효과적인 대응이 가능하다고 평가했다. 아울러 고밀도로 손실 없이 저장이 가능하다는 점도 부각시켰다. 결과적으로 전기냉난방은 냉난방 기저부하, 가스 냉난방은 냉난방 피크부하를 담당하는 것이 전기와 가스 각각의 에너지특성에 부합하는 것이라는 주장이다.
전기냉방과 가스냉방의 효율도 직접적으로 제시했다. 국가 에너지차원에서 1차 에너지의 효율적인 이용이 중요하다는 판단에서다.
동일한 양의 1차 에너지 투입량에 대해 전기냉방과 가스냉방(흡수식)의 냉방효과를 분석한 것이다. 수요단 발전효율은 36%, 전기냉방은 COP2.9, 가스냉방은 이중효용흡수식 COP는1.2, 삼중효용흡수식 COP는 1.57로 가정하고, 가스냉방의 전기사용량은RT당 0.26kW, 전기냉방의 부대전력 포함 전기사용량은 RT당 1.21kW로 적용했다.
이런 조건으로 1차 에너지 100kW 투입에 대한 냉방효과는 전기냉방(COP2.9)은 104.6 kW, 전기냉방(COP3.3)은 118.8 kW, 2중효용 가스흡수식(COP 1.2)은 96.2 kW, 3중효용 가스흡수식(COP1.57) 은 118.7kW로 나타났다. 즉 전기냉방 대비 효율은 2중효용 가스흡수식(COP 1.2)은 100%, 3중효용 가스흡수식(COP1.57)은 113%, 2중효용 가스흡수식(COP 1.2)은 92%, 3중효용 가스흡수식(COP1.57)은 113%이다. 전기냉방과 가스냉방 모두 공통적으로 기기의 고효율화가 매우 중요한 요소인 셈이다.
가스냉난방 전력대체효과도 연구결과로 확인됐다. 가스냉방 전력대체효과는 RT(0.27kW/kWcooling)당 0.95kW, 가스난방 전력대체효과는 kWheating당 0.49kW를 적용하고, 동시사용률 0.8을 적용한 결과 신규 가스냉방 설치용량 10만RT당 가스냉방전력대체효과는 76MW, 가스난방 전력대체효과는 122MW로 나타났다. 76MW는 2021년 냉방 피크부하 담당 전력 8775MW의 0.9%, 122MW는 2021년 난방 피크부하 담당 전력 9378MW의 1.3%에 해당된다. 보다 전향적인 가스냉난방 보급이 필요하다는 목소리에 힘이 실리는 배경이다.
◆제조사의 기기 효율 향상, 인식제고 위한 홍보 강화 필요
건축물 설비설계와 가스냉방기술의 활용을 주제로 발표한 황동곤 대한설비설계협회 연구소장은 가스냉방 보급확대의 당위성을 강조하며 가스냉방 의무화 설치대상 확대와 지원정책 강화 및 관련업계의 설계반영 확대를 촉구했다.
이에 따르면 탄소중립 사회를 구축해가는 과정에서 신재생에너지만으로 탄소중립 목표달성이 어려운 만큼 건축물 내에서 가스냉방 적용을 통해 온실가스 감축 기여도를 높여야 한다. 건축물 내 신재생에너지가 계절적·지리적 한계는 물론 전력대체효과가 낮기 때문이다.
재생에너지원 중 비중이 가장 큰 태양광은 설치위치와 계절, 기상조건에 따라 발전량 차이가 나타나고, 태양광과 연료전지 등이 건물에 일반적으로 설치되지만 전력생산량이 낮다. 또 신재생에너지 의무비율 충족을 위해 건물 냉난방에 지열히트펌프가 많이 적용되는데 이는 기본적으로 전기를 사용하며, 지열천공에 이물질 유입 등의 문제점이 상존한다는 것이다.
반면 가스냉방의 순기능으로서 전력대체효과와 유연한 공급을 제시했다. 가스냉난방 전력대체효과를 통해 발전소 설비용량, 건물 내 수변전 설비용량을 줄일 수 있다. 유연한 공급 측면에서는 이미 전국 도시가스 평균 보급률이 80%를 넘어선 데다 대형 건물이 밀집된 대도시는 85% 이상이며, 동고하저의 가스 수요패턴 개선으로 가스 저장설비의 효율적 운용에 기여한다.
이에 따라 가스냉방 보급확대를 위해 정부의 정책적 지원과 관련업계의 적극적인 홍보와 설계제안을 촉구했다. 정부의 지원정책 강화 측면에서는 설치장려금 등 지원금 예산을 상향조정하고, 가스냉방 가동 활성화를 위한 전력피크대체기여금 현실화를 제시했다.
또 의무화 설치 확대 측면에서 가스냉방 적용 대상 확대를 제안했다. 민간건물 중 에너지 다소비건물의 가스냉방 설치 의무화, EHP가 주로 설치되는 사립교육기관과 군부대 등의 설치 의무화를 비롯해 냉동창고, 데이터센터 등 냉방 사용량이 많은 건물에 LNG 냉열공급지원을 제안했다.
이와 함께 제조사의 기술개발을 통한 제품 효율 향상 및 안전성 확보, 공급사 및 제조사의 지속적인 홍보, 건물설비 설계 시 발주처에 대한 설계사의 가스냉방 시스템 제안하는 등 인식 제고와 설계제안 측면에서의 전향적인 자세도 촉구했다.
박덕열 산업부 가스과장은 “가스냉방은 하절기 전력피크 완화와 동고하저 패턴의 가스수요 개선에 효과적인 수단으로, 정부에서는 2011년부터 가스냉방 보급확대를 위해 보조금 등 여러 지원을 해왔다”면서 “향후에도 예산지원과 제도개선 등 지속적으로 노력할 것”이라며 유관기관과 업계의 가스냉방 보급확대를 위한 노력을 당부했다.
채제용 기자 top27@e2news.com