“열병합발전, 미세먼지 감축 및 재생에너지 보완재로 유효”

11일 ‘미세먼지 해결과 에너지전환을 위한 열병합발전의 역할’ 국회세미나
[이투뉴스] 전기와 열을 동시에 생산하는 열병합발전(CHP)이 에너지효율 개선 및 분산전원 역할, 온실가스 저감효과 등 이미 검증받은 편익 외에 미세먼지 저감수단과 재생에너지 간헐성에 대한 보완재로서도 유효한 역할을 하고 있다는 연구결과가 나왔다. 이처럼 다양한 편익을 감안, 유럽과 미국 등 선진국은 CHP에 대해 재생에너지와 동일한 수준의 지원정책을 펼치는 만큼 우리나라 역시 정책지원이 절실하다는 지적이다.   

국회 산업통상자원중소벤처기업위원회 소속 우원식(서울 노원을, 더불어민주당) 의원실과 녹색에너지전략연구원은 11일 국회의원회관에서 ‘미세먼지 문제 해결과 에너지 전환을 위한 열병합발전의 역할’를 주제로 토론회를 열었다. 토론회에는 국회를 비롯해 정부(산업·환경부), 학계, 산업계 등에서 150명 가까운 많은 인원이 참가해 높은 관심을 보였다.

이날 토론회에 참석한 전문가들은 하나 같이 열병합발전을 비롯한 집단에너지 편익에 대해 공감하고, 에너지전환이 추진되는 과정에서 브릿지-에너지로서 더 많은 역할을 해야 한다고 강조했다. 기존의 편익 외에 미세먼지 저감효과가 뛰어날뿐더러 재생에너지 보급 확대에 따라 필연적으로 대두되는 변동성을 보완하는 데도 유효한 역할이 가능하다는 이유에서다.

◆열병합발전이 '개별난방+화력발전'보다 미세먼지 93% 적게 배출 
먼저 ‘열병합발전을 활용한 미세먼지의 저감’을 발표한 유승훈 서울과학기술대 교수는 LNG를 사용하는 열병합발전의 미세먼지(PM 2.5) 배출량이 석탄발전의 30분의 1 수준에 불과하다고 밝혔다. 구체적으로 노후 석탄발전소(삼천포 3∼6호기)의 경우 MWh당 0.384kg의 미세먼지를 배출하고, 신규 석탄발전소(영흥 3∼6호기)라 하더라도 0.044kg을 배출, 가스복합-열병합발전(안동복합)의 0.007kg에 비해 30배 이상 더 배출한다는 것이다.

실제 한국지역난방공사 실적을 바탕으로 2017년 열병합발전과 대체설비(개별보일러+화력연료대체설비)의 1차 미세먼지 배출량을 비교한 결과 열병합발전은 18만3078kg인 반면 대체설비는 270만6875kg으로 CHP가 미세먼지를 93% 적게 배출하는 것으로 나타났다. 질소산화물과 황산화물로부터 파생되는 2차 생성 미세먼지까지 고려하면 격차가 더 벌어졌다. 최종적으로 2017년 한 해 한난은 1차 미세먼지 저감효과를 통해 1519억원, 2차 생성 미세머지 저감효과로 1303억원 등 모두 2822억원의 편익을 제공했다고 분석했다.

친환경·고효율 열병합발전에 대한 구체적인 보상 확대방안도 제시했다. 우선 CP(고정비, 용량요금)부터 제대로 정비, 송전선로 건설회피 비용은 물론 지리적 가치(LF, 지역계수) 부여, 환경기여도(FSF, 연료전환계수) 상향 조정이 필요하다고 진단했다. 더불어 SMP와 증분비 중 낮은 것을 보상하는 연료비(변동비) 정산으로는 손해가 불가피하다며 투입된 연료비를 보상 받을 수 있도록 제도개선이 절실하다고 지적했다. 

유승훈 교수는 “분산전원 편익과 함께 미세먼지 저감수단으로서도 중요한 역할을 하는 열병합발전에 대해 이미 약속한(8차 전원계획) 제도개선이 이뤄지지 않아 여전히 많은 업체가 경영악화에 시달리고 있다”고 말했다. 이어 그는 “30여개 국가를 대상으로 조사한 결과 재생에너지가 1%p 증가하면 CHP 역시 0.87%p 증가하는 것으로 확인됐다. 에너지전환을 추진하더라도 열병합발전은 브릿지-에너지로서 역할을 수행해야하는 만큼 적절한 보상이 뒤따라야 한다”고 강조했다.

◆재생에너지 잉여전력을 열로 전환·저장해 활용
‘신재생에너지시스템에서 열병합발전의 활용사례와 시사점’을 발표한 권필석 녹색에너지전략연구소 소장은 재생에너지 비중이 높아질수록 변동성이 커져 공급불안이 심화될 우려가 있다며, 재생에너지 백업으로서의 집단에너지 역할에 주목했다. 구체적으로 재생에너지 잉여 전력을 통해 저장가능에너지(전력, 열, 수소)를 생산하고 이를 발전과 난방, 수송 부문과 통합·연계할 필요가 있다는 것이다.

특히 재생에너지 전력을 전기보일러, 히트펌프, 축열조를 이용해 전력과 열 사용을 통합할 경우 재생에너지 공급증가에 따른 가격하락 시 비용효과적인 운영이 가능하다고 강조했다. 또 전력시장 내에서 전기요금 변동성이 높을 때도 히트펌프와 열병합발전의 활용성이 더욱 높아질 것으로 예측했다.

유럽에선 우리나라와 달리 지역난방을 재생에너지의 가장 큰 단점인 변동성을 커버할 수 있는 아이템으로 활용하는 것은 물론 전력망 운영에 유연성을 제공하는 용도로도 가치를 인정하고 있다는 조사결과도 내놨다. 또 지역난방사업자 역시 재생에너지 중심의 에너지시스템에 부합하는 시스템으로 전환하기 위해 노력하고 있다는 전언이다.

권필석 소장은 “우리나라의 경우 집단에너지 공급기반이 구축돼 변동성이 큰 재생에너지 보완재로서 집단에너지 및 열병합발전설비를 활용할 경우 기술 적합성과 경제성이 뛰어나다”고 말했다. 이어 “특히 잉여 전력을 열로 저장(P2H)할 수 있는 것은 물론 냉난방에 사용하고 남은 열은 다시 전기로 생산이 가능하다는 측면에서 기술적 잠재량도 크다”고 덧붙였다.

‘열병합발전 활용 확대를 위한 에너지 정책’을 주제로 발표한 마용선 에너지경제연구원 집단에너지연구팀장은 유럽과 미국을 비롯한 선진국은 분산전원 확대 및 온실가스 저감, 에너지효율 개선을 위해 열병합발전의 효용과 역할에 주목해 다양한 지원정책을 펼치고 있다고 연구결과를 공개했다.

구체적으로 EU의 경우 투자비 보조, 세금 면제, 전력망 우선접속, 연료보조금 지원 등을 비롯해 신재생에너지공급의무화(RPS) 및 에너지효율개선의무화(EERS) 충족 수단으로 열병합발전을 포함시켰다. 더 나아가 신재생열에너지 사용의무 수단으로 CHP를 인정하는 한편 고효율 열병합발전설비의 경우 REC를 발급하기도 한다. 미국 역시 많은 주에서 RPS, EERS, APS 대체수단으로 열병합발전을 인정하고 있다는 것이다.

많은 나라가 이처럼 열병합발전에 대한 지원정책을 펼치고 있는 반면 국내에서는 아직 제도나 지원정책이 미미하다고 분석했다. 특히 열병합발전 관련 통계가 여러 기관에서 이뤄지는 등 정확성이 떨어져 정비가 필요하다고 지적했다. 아울러 열병합발전 및 열에너지 관련 종합 정책 및 전략이 부재하다며 이를 하루빨리 마련해야 한다고 주문했다.

열병합발전(소규모 자가열병합 포함)을 비롯한 집단에너지사업의 영속성 확보를 위해선 공급비용(사업운영 효율화, 규모의 경제 달성, 저가열원 개발)과 수익개선(열제약발전 정산제도 개선, 용량요금 현실화 등) 측면에서 제도개선이 시급하다고 진단했다. 특히 생존이 불투명한 수준인 중소규모 사업자의 수익성 개선방안이 마련돼야 한다고 강조했다.

마용선 박사는 “열병합발전 확대를 위한 실질적인 지원제도가 부재한 것은 CHP 가치를 제대로 인식하고 있지 못하기 때문”이라며 “다양한 편익을 제공한다는 점을 고려해 에너지정책에서 CHP를 우선순위로 둬 지원을 강화해야 한다”고 대안을 제시했다. 더불어 “최종에너지의 40% 정도가 열로 소비되는 만큼 열에너지에 대한 종합적인 국가전략을 세우는 한편 에너지전환 과정에서의 열병합발전의 역할(재생에너지 변동성 보완 등)을 모색해야 한다”고 덧붙였다.

◆산업부 “내년까지 분산에너지 종합계획 마련할 것”
전영환 홍익대 교수를 좌장으로 진행된 패널토론에선 열병합발전이 이렇게 다양한 편익을 제공하는데도 불구 어렵다는 이야기만 맨날 나오고 있는 것은 결코 정상적이지 못하다는 질타가 많았다. 특히 시장에 맡겨서는 될 수 없는 상황에서 정부가 열병합발전을 방치, 편익보상은 물론 지원제도를 제대로 만들지 않았다며 개선을 요구하는 목소리가 컸다.

이창호 전기연구원 박사는 “시스템(중앙집중형→분산형)은 물론 온실가스 저감, 수요관리 측면에서도 열병합발전은 에너지전환의 맥(방향성)과 정확히 일치한다”며 “단순히 전기와 열만이 아닌 열병합의 가치에 대해 적절한 대가를 지불해야 하나 제도적으로 지불하지 못하는 것이 문제”라고 원인을 지목했다. 그는 이어 “RPS나 EERS를 운영할 때 열병합발전에도 인증서를 발급, 편익에 상응하는 보상이 문제를 해결하는 길이며, 더 이상 실기(失期)하지 않기를 바란다”고 말했다.

김종호 집단에너지협회 부회장은 “정부가 에너지기본계획 등을 통해 분산전원의 중요성을 항상 강조하지만 구체적인 정책방안과 지원책이 실려 있지 않은 것이 아쉽다”며 “구시대적 칸막이 정책 등으로 에너지원별 경쟁이 심화되는 만큼 수급계획 등에 열병합발전을 우선 반영하는 제도가 필요하다”고 말했다. 또 집단에너지사업자 역시 분산전원 개발을 비롯해 신재생 및 신에너지사업 등 사업권역에 다양한 에너지를 어떻게 융합시켜야 할 것인지 고민해야 될 때라고 주문했다.

김소희 기후변화센터 사무총장은 온실가스 감축 등 다양한 편익을 제공하는 열병합발전이 왜 정책에는 제대로 반영이 안되는지 반성해야 한다고 강조했다. 그는 “열병합발전 편익에 대해서는 더 이상 왈가왈부 할 필요가 없을 정도인 만큼 제대로 보상받을 수 있도록 정책이 만들어져야 하며, 에너지전환 과정에서 집단에너지가 브릿지-에너지 역할을 할 수 있도록 강력하게 요청한다”고 말했다. 또 사업자에게도 “사업자와 전문가는 열병합발전이 많은 편익을 제공한다고 동의하지만, 시민들도 그렇게 생각하고 있는지 의문이다. 사업자와 시민 간 생각의 괴리를 줄일 수 있도록 적극적인 소통과 홍보가 필요하다”고 덧붙였다.

김영우 환경부 대기환경정책과장은 개인적으로 CHP에 관심이 있었고 효용도 알고 있다며 관심을 표명했다. 다만 ‘에너지마피아(최신 석탄발전소와 오래된 복합화력을 비교해서 석탄발전이 LNG보다 낫다는 보도 등의 세력)’를 언급하는 등 에너지전환과 헤게모니 변화를 위해서는 넘어야 할 산도 적잖을 것이라며 우려를 표시했다. 김 과장은 “수소경제와 신재생에너지로 가는 과정에서 중간단계가 필요하다. 가장 기본적인 것은 효율을 높이는 것으로, 가스복합 및 열병합발전이 일정부분 역할을 해야 할 것으로 본다. 산업부와 함께 환경급전(환경요소 고려한 발전)은 물론 폐기물 및 온실가스, 미세먼지를 고려한 에너지정책이 수립될 수 있도록 힘을 모아가겠다”고 정책방향을 밝혔다.

강은구 산업부 분산에너지과 사무관은 오늘 나온 다양한 의견을 충실히 반영해 열병합발전이 국가 에너지의 한 축으로 발전할 수 있도록 노력하겠다는 말로 시작했다. 특히 단순하게 열병합발전이나 집단에너지 만이 아닌 분산에너지 전체의 지속가능발전을 위한 분산에너지 로드맵 마련에 나서 내년까지 나아갈 정책방향을 제시하겠다고 강조했다.

강 사무관은 “열병합발전 만의 이익이 아니라 분산전원과 신재생, 자가발전, 계통연결까지 국가가 나아가야 할 분산에너지 전체의 방향을 담은 종합계획을 마련할 것”이라며 “폭넓고 구조적인 문제를 논의, 대책을 세워야만 CHP와 집단에너지 애로사항이 보다 충실히 해결 가능하다”고 말했다. 이어 “올해말 나오는 집단에너지공급 기본계획을 통해서는 지역냉난방사업 경영여건을 완화할 수 있는 정책을 고민하겠다”며 한 번 더 믿어 달라고 주문했다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com