[전자과학 전동엽 기자] 미세먼지 배출도 적고 효율도 높다는 열병합발전(CHP). 왜 국내에서는 지지부진할까.

미국, 유럽 등에서는 CHP에 대한 중요성을 인식하고 활성화 정책을 펴고 있지만 우리나라는 중요성을 제대로 인식하지 못하고 있다는 우려의 목소리가 제기됐다.

최근, 국회에서 열린 “미세먼지 문제 해결과 에너지 전환을 위한 열병합발전의 역할” 토론회에서는 정부부처, 연구소, 집단에너지업계 관계자들이 모여 국내 열병합발전 활성화에 대한 의견을 공유했다. 전문가들의 공통적인 의견은 정부가 CHP의 우수성 대해 제대로 인식하지 못하고 있기 때문에 실질적인 지원이 부족하다는 것이었다. 



열병합발전은 미세먼지, 에너지 절감 효과에 탁월

서울과학기술대학교 에너지정책학과 유승훈 교수는 CHP와 석탄발전의 미세먼지(PM2.5) 배출량을 비교하며 우수성을 강조했다. 기존 석탄발전소인 삼천포 3~6호의 발전량당 미세먼지 배출량은 0.384kg/MWh로 나타났고, 신규 LNG복합발전소인 안동 LNG 복합발전소는 0.007kg/MWh로 나타났다. 신규 석탄발전소인 영흥 3~6호의 배출량은 0.044kg/MWh로 나타났으며 두 석탄발전소의 배출량 평균은 LNG 복합발전소의 30.6배나 됐다. 

또한 LNG 열병합발전은 석탄발전 대비 크롬, 수은, 니켈 등 독성이 강한 주요 환경오염물질 배출이 훨씬 적다고 밝혔다. 

(단위 : g/1.5MWh)

항목	크롬	수은	니켈	벤젠
석탄발전(A)	0.0270	0.0086	0.0290	0.1348
가스(열병합)발전(B)	0.0019	0.0004	0.0028	0.0028
비율(A/B)	14.2	21.5	10.4	48.1

자료 : 환경부 보도설명자료(2017.7.19.)

CHP는 전기와 열을 동시에 생산해내기 때문에 종합효율 측면에서도 석탄발전대비 우수성을 나타낸다. 미국 EPA(환경보호청)의 자료에 따르면 열과 전기를 따로 생산할 때의 효율은 51%에 불과하지만 CHP의 종합효율은 75%이다. CHP의 활용은 종합효율을 크게 개선하고 에너지 사용량을 32% 절감한다. 

녹색에너지전략연구소 권필석 소장은 재생에너지의 변동성을 열병합발전이 커버할 수 있다고 전하며, 열병합발전의 활용 모델로 P2H(Power to Heat)를 제안했다. P2H는 재생에너지로 생산된 잉여전력을 열로 전환하여 냉난방에 활용하는 방식이다. 전기보일러, 히트펌프, 축열조 등을 구성요소로 전력과 열 사용에 통합을 강화할 수 있다. 

해외의 재생에너지와 CHP 시스템 통합운영 사례를 보면 재생에너지와 열병합발전, 전기보일러, 히트펌프 및 축열조를 통합 운영해 전체적인 에너지 효율의 손실을 최소화하고 있다. 재생에너지 전력생산이 높은 시간대에는 열병합발전의 가동을 낮추고, 히트펌프 운영에 우선권을 부여하는 방식으로 운영하는 방식이다. 

UN 환경계획(UNEP)에서는 2015년 도시지역에서 열병합발전이 기존 열 및 전기 생산방식에 비해 에너지 사용량을 절반으로 줄일 수 있다는 보고서를 발간하기도 했다.

CHP가 확대되기엔 척박한 환경

우수한 점이 많은 열병합발전이지만 우리나라에서는 그 비율이 높지 않다. CHP가 확대될만한 제도적 여건이 부실하기 때문이다. CHP관련 종합 정책 및 전략은 물론, 활용확대를 위한 실질적인 지원도 부족하다고 전문가들은 지적했다. 

유럽의 경우 EU 정책방향에 따라 국가별로 열병합발전에 대해 보조금 지급, 투자비 보조, 세금 면제, 전력망 우선 접속, 연료보조금 지원 등 다양한 지원제도를 시행하고 있다. 대부분 몇가지 지원제도를 동시에 추진하여 CHP 보급을 촉진하고 있다. RPS 및 에너지효율화 의무 충족수단(EERS)으로 열병합발전을 포함시키기도 했다. 

반면 우리나라는 아직까지 제8차 전력수급기본계획에 제시된 제도개선이 이루어지지 않아 열병합발전이 사업의 중심인 집단에너지 업계는 경영악화에 시달리고 있다. 주요 집단에너지 업체의 2018년 경영실적을 집계한 결과, 20개 주요 사업자중 55%인 11곳이 적자를 기록했다. 국내는 CHP 전력을 우선구매하는 제도가 운영 중이지만 발전용연료 세제 개정으로 CHP에 대한 지원이 축소됐고, CHP 사업자들을 위한 저리융자상품도 전무해 어려움을 겪고 있다.



해외 선진사례 등 제도적 해결책 마련해야

업계 관계자들은 이에 대한 해결책으로 열병합사업자들이 생산한 전기에 적정한 보상을 받을 수 있도록 발전원의 고정비(용량요금) 지원을 확대하고, 열공급을 위한 제약운전시 발생하는 연료비 손실에 대한 변동비 보상안을 개선해야 한다고 전했다. 

전력시장내에서 특정 전원을 보상하는 것이 어려울 경우 집단에너지 환경편익을 ‘전력산업기반기금’으로 보상하는 방안도 고려되야 한다는 의견도 제시됐다. 전력사업법 49조 (기금의 사용) 제6호에는 집단에너지 지원사업으로 기금을 사용하도록 명시되어있다. 

또한 CHP에 사용하는 천연가스에 대한 개별소비세를 면제하는 방안도 제시됐다. 영국의 경우 다른 발전설비에 비해 온실가스 배출이 적은 열병합발전 중 인증을 획득한 고효율 열병합발전 설비에 한해 기후변화세를 면제하고 있다. 이와 같은 방식으로 CHP용 LGN에 대한 개별 소비세 면제해 사업자들의 부담을 덜어달라는 것이다.

유 교수는 “신재생에너지는 FIT, RPS, REC 등으로 충분한 보상을 받고 있는 반면 열병합발전은 절반이상의 사업자가 적자에 시달리고 있다”며 친환경 CHP가 생존할 수 있도록 최소한의 기반과 제도를 만들어야 한다고 강조했다.