전력부하 대응 최고의 선택은 ‘가스냉방’
냉방부하 비중은 일본의 절반에도 못 미쳐
[에너지신문] 산업통상자원부는 지난 14일 올 여름 최대전력수요가 사상 첫 8000만kW를 돌파해 8170만kW 수준이 될 것이라고 발표했다. 특히 8월, 폭염 등 이상기온으로 인한 냉방수요 급증 시 최대전력은 8370만kW까지 오를 수 있을 것으로 전망했다.
여름철 최대전력수요는 지난 2012년 7429만kW에서 2013년7402kW, 2014년 7605만kW, 2015년 7692만kW로 지속적인 증가세를 보이고 있다.
이처럼 냉방용 전력수요가 지속적으로 증가하고 있는 상황에서 전력냉방을 대체할 수 있는 가스냉방의 보급 확산은 이제 필연적인 상황이다.
■ 가스냉방, 전력대체·발전설비 건설 회피·온실가스 감축 등 1석 3조
효과가스냉방은 전력피크부하를 줄이는 전력대체재로서 국가 전체의 편익 증진에 기여하고 있다. 지난해 우리나라의 냉방전력 수요는 1890만kW로 하절기 최대전력의 24.6%를 차지했다.
같은 기간 가스냉방으로 인한 전력 대체량은 145만kW로, 이는 500MW급 석탄발전소 약 3기 발전량의 최대전력을 대체하는 효과다.
특히, 가스냉방은 천연가스 수급 불균형 개선은 물론 전력수요 감소를 통한 발전소 및 송전선로 건설 투자비 절감효과 등을 유도할 수 있다.
한국가스공사에 따르면 가스냉방이 냉방시장에서 차지하는 비중을 약 10%P 높일(2014년 10.3% →2016년 20%) 경우, 연간 약 1500억원의 수요관리 효과가 발생하는 것으로 나타났다.송전선로 건설비용의 절감효과도 얻을 수 있다.
지난 2014년 가스냉방의 전력대체효과는 약 1761MW로 송전선로 건설비용으로 따지면 1057억원의 비용절감 효과(송전회피비용 : 6만원/kW)가 발생했다.
또 가스냉방은 청정에너지인 천연가스 소비를 확대해 기후변화협약 등 환경문제에 대한 대처 차원에서도 긍정적인 효과를 가져온다.
16RT급 동일용량의 경우 GHP(가스히트펌프) 사용 시 EHP(전기히트펌프)에 비해 온실가스 배출량이 약 25% 저감되는 효과가 발생한다. GHP 사용 시에는 EHP를 사용할 때와 비교했을 때 전력사용량이 33% 수준이기 때문에 발전소에서 나오는 온실가스 저감 효과를 얻을 수 있다.
< 가스냉방의 최대전력 대체효과 >
| 구 분 | ‘10 | ‘11 | ‘12 | ‘13 | ‘14 | ‘15 | |
| 가스 | 연간가스 냉방수요(천톤) | 306 | 263 | 256 | 241 | 217 | 220 |
| 전력대체효과 (A, MW) | 1,970 | 1,749 | 1,907 | 1,803 | 1,761 | 1,456 | |
| 전기 | 냉방전력(MW) | 15,388 | 15,321 | 17,660 | 17,630 | 15,280 | 18,900 |
| 전체냉방부하(B, MW) | 17,358 | 17,070 | 19,567 | 19,433 | 17,041 | 20,356 | |
| 가스냉방비율(A/B, %) | 11.3 | 10.2 | 9.7 | 9.3 | 10.3 | 7.2 | |
■ 가스냉방 보급 확대, 아직 갈 길 멀다
1석 3조의 효과를 얻을 수 있는 가스냉방, 그러나 아직 갈 길은 멀다.
2014년 대비 2015년의 전기냉방 수요증가율은 23.7%를 보이고 있다. 하지만 가스냉방 수요증가율은 1.4%에 그쳐 가스냉방 비율이 상대적으로 매우 낮다. 그나마 2014년까지 감소추세를 보였던 냉방용 천연가스 판매량은 2015년부터 소폭 증가세로 전환됐다.
한국가스공사에 따르면 최근 5년간 냉방용(5~9월) 천연가스 판매량은 2011년 24만 9000톤, 2012년 25만 6000톤, 2013년 24만 1000톤, 2014년 21만 7000톤, 2015년 22만톤 수준을 보이고 있다.
GHP와 흡수식을 포함한 냉방기기 보급대수는 2011년 1032대, 2012년 557대, 2013년 1485대, 2014년 1463대, 2015년 1203대씩 각각 신규 보급되며 증감을 반복하고 있다.
가스냉방 신규 보급용량의 경우 2014년까지 꾸준한 증가세를 보이다가 지난해 조금 주춤했다. 가스냉방 보급용량(GHP, 흡수식 포함)은 2011년 6만 6085RT에서 2012년 5만 539RT, 2013년 8만 7942RT, 2014년 11만 4193RT, 2015년 9만 3579RT 수준이다.
이에 따라 전체 냉방부하 중 가스냉방 비율을 보면 2004년 15%로 최고치를 기록한 이후 감소세를 보이고 있다. 우리나라는 2007년 11.8%, 2008년 13.8%, 2009년 12.2%, 2010년 11.3%, 2011년 10.2%, 2012년 9.7%, 2013년 9.3%, 2014년 10.3% 등으로 냉방부하 대비 약 10% 수준의 가스냉방 비율을 기록하고 있다.
반면, 일본의 가스냉방 비중은 약 23.4%로 우리나라의 약 2.5배(2013년 기준) 수준이다. 일본의 냉방부하 대비 가스냉방 비중은 지난 2008~20010년까지 계속 23.3% 수준을 보이다가 2011년 23.5%, 2012년 23.6%, 2013년 23.4%로 2000년대 중반 이후부터 23% 대에서 안정적인 수준을 유지하고 있다.
< 최근 5년 냉방용(5~9월) 천연가스 판매량 현황 > (단위:천톤)
| 구 분 | '11 | '12 | '13 | '14 | '15 |
| 판매량 | 249 | 256 | 241 | 217 | 220 |
< 최근 5년 냉방용(5~9월) 판매량 현황 > (대/RT/천원)
| 구 분 | GHP | 흡수식 | ||||
| 대수 | 용량 | 금액 | 대수 | 용량 | 금액 | |
| 2011년 | 883 | 16,161 | 3,136,070 | 149 | 49,924 | 1,863,930 |
| 2012년 | 431 | 8,436 | 2,077,050 | 126 | 42,103 | 2,920,361 |
| 2013년 | 1,245 | 23,401 | 5,146,952 | 240 | 64,541 | 5,151,061 |
| 2014년 | 1,208 | 28,868 | 5,907,540 | 255 | 85,325 | 8,092,180 |
| 2015년 | 960 | 18,223 | 4,593,158 | 234 | 75,356 | 8,406,000 |
<일본의 가스냉방 비중 >
| 구 분 | ‘08 | ‘09 | ‘10 | ‘11 | ‘12 | ‘13 |
| 냉방부하(%) | 23.3 | 23.3 | 23.3 | 23.5 | 23.6 | 23.4 |
■ 가스냉방보급 활성화 방안 마련해야
현재까지 가스냉방 보급 확대를 위한 가장 현실적인 최적의 방안은 지속적인 보조금 확대에 있다는 게 전문가들의 견해다. 대적으로 초기설치비용이
많이 드는 가스냉방기기의 보급 확대를 위해서는 설치보조금을 지속적으로 지원하고, 장려금 예산이 소진됐을 경우에는 정부와의 협의를 통해 예산 증액이 이뤄져야 한다는 지적이다.
냉방용 요금할인을 통해 소비자들의 운영비 부담을 줄여주는 방안도 제시되고 있다.
운영비 절감을 위해 하절기(5월~9월)에는 원료비의 75%로 요금을 산정하는 방안이다. 원료비의 25%에 해당하는 금액을 요금할인(도매공급비는 요금산정에서 제외)을 통해 소비자에게 지원함으로써 가스냉방 보급 확대를 꾀할 수 있다.
제도개선을 통한 가스냉방 보급 확대 노력도 지속돼야 한다.
의무화로 설치된 가스냉방기의 이탈을 방지하기 위한 제도개선 등이 필요하다. 현재 일정면적 이상의 공공건물 및 에너지 다소비 민간건물은 60% 이상을 의무화적으로 비전기방식(가스냉방기 등)의 냉방설비를 설치해야 한다.
이와 함께 관련 업계는 신기술 개발에도 적극 나서야 한다.
현재 가스엔진을 이용한 삼중발전(냉방, 난방, 전력)기기가 개발 중인 가운데 실증단계에 이르고 있으며, 오는 11월 시장에 선보일 전망이다. 또한 지난연말 시작된 국가 R&D사업인 ‘3중 효용 가스직화식 흡수식냉동기 기술개발’ 사업도 약 48개월간의 기술개발 기간을 거쳐 오는 2019년 11월 마무리 될 예정이다.
중장기적인 제도개선도 이뤄져야 한다.
현행 건축물의 설비기준에 에너지 대량소비 건물은 ‘중앙집중식 냉방설비’를 설치할 경우에만 가스식 또는 축냉식 냉방설비 설치를 의무화 하도록 규정하고 있다. 이에 따라 건축주는 설치비가 저렴한 전기냉방기를 선택하고, 의무화 규정을 피하기 위해 개별식 전기냉방기인 EHP를 설치하는 경향이 많은 게 현실이다.
앞서 규정 개정을 위해 입법예고까지 된 바 있으나, 현재 규제심사 과정에서 전기냉방 관련기관 등의 반대로 개정이 유보된 상태다.
가스냉방 보급의 목표는 단순히 천연가스의 수요창출에만 머무는 게 아니다. 가스냉방은 사상 최대전력 소비를 경신하고 있는 여름철 전력피크 부하감소 효과는 물론, 대규모 송·발전설비 건설이 필요 없고 전국에 거미줄처럼 구축돼 있는 천연가스 배관망을 안정적으로 이용할 수 있는 시대적, 국가적인 선택이 필요한 일이다.