1. 조사배경
최근 석유등 화석연료의 고갈문제나 지나친 화석연료의 소비로 인한 환경오염문제가 점차 심각화 되면서 과다한 설치비용등의 투자 장애요인에도 불구하고 신·재생 에너지에 대한 관심이 우리나라에서도 점차 증대되고 있으며 또한 실제 신·재생 에너지를 활용한 발전설비 단지도 점차 증가하고 있는 실정이다.
또한 우리나라 국민들의 소득이 증가함에 따라 여름에 에어컨 사용고객이 확산되고 있으며 겨울에도 심야전력 난방수요가 확산되는 등 전기를 이용한 냉·난방 설비 사용고객은 해마다 늘어날 것으로 예상된다.
현재 한전에서는 여름철 냉방부하로 인해 나타나는 전력부하피크를 줄이고 고효율 기기를 보급해 에너지 사용을 절약하는 등 수요관리사업을 적극 시행하고 있으며, 동계에 폭증하는 심야전력수요를 관리하고자 여러 가지 대책을 강구중에 있다.
이와 관련해 한전에서는 우리나라와 비교적 기후여건이 비슷할 뿐 아니라 선진국인 유럽의 전력관련 분야를 돌아봄으로서 한전의 전력 수요관리사업이나 동계 전기난방으로 인해 발생하는 전력의 피크부하 관리방법 등에 활용하고자 이번의 유럽출장을 시행하게 되었다.
2. 국가별 조사결과
[독일]
독일은 신·재생 에너지 중 풍력발전산업이 많으며 아울러 지열을 이용한 히트펌프시스템(냉·난방 겸용 설비)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있을 뿐 아니라 실생활에도 이미 많은 부분을 점유하고 있는 것으로 파악되었다.
이번 출장에서는 일정상 지열을 이용한 히트펌프 시스템에 대하여 둘러보았다. 히트펌프 시스템 회사로는 독일에 여러 회사가 있지만 우리나라 해당분야 회사와 접촉이 많은 UBeG社를 방문하여 지열 활용사례를 조사할 수 있었다.
독일의 프랑크푸르트 인근에 위치한 UBeG社에서 우리가 접촉한 인물은 Dr.Burkhard Sanner 로서 유럽의 지열관련 학회 회장이었다.
지열이용 히트펌프 시스템이란 지열을 필요한 공간으로 이동시켜 냉방 또는 난방에 이용하는 시스템을 말하며 열교환기 와 히트펌프로 구성된다. 지열은 땅속의 얼마만한 깊이에서 나오느냐에 따라 그 용도가 다르다고 한다. 예를 들면 400m 이하의 지열은 히트펌프용으로 이용하고, 400~3,000m 의 지열은 냉난방에 직접적용이 가능하며 또한 지하 5,000m 이하의 지열은 발전용으로 직접 사용된다.
독일에서는 지열을 이용하는 고객에게는 국가에서 특별대출을 시행하는 등 혜택을 부여하고 있다. 이것을 보면 지열을 이용한 시스템 역시 초기 설치비용이 많이 소요된다는 것을 알 수 있다. 독일에서 지열을 이용하는 사례는 겨울철 결빙도로 해빙, 일반 사무실, 토마토 건조 등 농경작업 등에 이용하고 있다.
우리나라에서는 지리적 특성상 남부지방이나 제주도에서 지열이용이 가능한 것으로 판단된다. 지열을 이용하려면 주로 지진대에서 이용이 가능하다고 Sanner 박사는 소개하고 있다. 즉 환태평양 지진대등 지진대 부근의 나라는 지열을 이용하기 쉽다고 한다.
독일에서는 이산화탄소 배출규제 강화, 환경 오염문제 등으로 지열뿐 아니라 풍력발전 등 신·재생에너지에 대한 관심이 우리나라보다 상당히 높으며 설치 사례도 점점 증가하고 있는 실정이다.
[덴마크]
덴마크는 바람이 많은 지리적 여건으로 인해 풍력발전시스템이 일찍부터 도입되었다고 한다. 특히 해상의 풍력이 풍부해 ’81년부터는 해상 풍력발전이 덴마크에 도입되었으며 2005년 기준 덴마크 총 전력수요의 18% 정도를 풍력이 분담하고 있을 정도로 풍력발전이 활발하게 추진되고 있다.
덴마크에서는 해상 풍력발전에 대해 견학하고자 코펜하겐에서 자동차로 4시간 정도 이동해Ringkobing이라는 도시에 위치한 세계 최대 풍력발전기 제조회사인 Vestas社를 방문했다. 덴마크의 대표적인 해상 풍력단지는 2001년에 건설된 40MW급의 Middelgrunden 단지와 2004년에 건설된 158MW급의 Nysted 단지가 있다.
덴마크, 노르웨이 와 함께 스웨덴의 전력계통은 상호 연계가 되어 있어 겨울에는 덴마크의 풍력발전에 의한 전기를 노르웨이 및 스웨덴에 공급하고 여름철에는 반대로 노르웨이, 스웨덴의 수력발전에 의한 전기를 덴마크에서 구매해 사용한다고 한다.
이러한 해상풍력발전의 도입으로 덴마크는 전력공급체계의 전환점을 마련하게 되었고 덴마크 정부는 2030년까지 이산화탄소 방출량의 50%를 저감한다는 목표로 4,000MW 이상의 해상풍력단지를 해안에 건설할 예정에 있다고 한다.
이렇게 덴마크 등에서 해상풍력이 활성화 되게 된 데는 육상에서는 건설단지를 확보하기가 어렵고 해상풍력이 전력의 수요처와 근접한 곳에 단지를 건설할 수 있다는 점, 그리고 무엇보다 신·재생에너지에 대한 국민들의 관심도 및 욕구가 높기 때문인 것으로 분석하고 있다. 또한 해상풍력발전의 장점은 내륙에 비해 풍속이 20%정도 높음에 따라 약 70%정도 더 많은 전력을 생산할 수 있다고 한다.
[프랑스]
프랑스는 영토도 우리나라보다 훨씬 넓고 전력설비도 많지만 원자력 발전소가 많은 점이나 우리나라처럼 전력회사가 하나인 점 또 기후도 비슷한 점 등으로 전력수요관리 와 관련된 정책을 알아보고자 프랑스 국영전력회사인 EDF를 방문했으며 EDF에서는 영업분야 부사장인 Mr. Patrick Bayle이 우리를 안내했는데 주로 요금제도, 전력수요관리 또는 에너지 절약정책 등에 관해 많은 이야기를 나누었다.
유럽의 다른 나라와 마찬가지로 프랑스도 여름에는 국민의 대다수가 휴가를 즐기는 관계로 여름철의 전력부하가 우리나라처럼 문제가 되지는 않는 것 같았다. 그러므로 여름철에 전력피크를 줄이기 위한 별다른 정책은 없는 듯했고, 다만 동절기 중에는 전기를 이용한 난방으로 전력의 피크가 발생해 이를 관리하기 위해 피크일 지정 차등요금제도를 시행하고 있었다.
EJP라고 불리는 이제도는 동절기중 연간 22일에 매일 18시간동안 높은 요율의 차등요금을 적용하고 있었으며 이로 인해 피크의 약7%인 연 5,000MW를 절감하고 있으며 약 90만호의 고객이 참여하고 있다고 한다.
또 다른 요금제도로서 주로 대용량 고객이 참여하고 있는 Modulabel 제도가 있는데 이는 1년을 3개 유형으로 구분해 요금을 적용하는 제도로서 매주 적용요금기간을 고객에게 통보하도록 하고 있다. 저압고객의 차등요금제도로는 Tempo라는 제도가 있는데 이는 1년을 Blue 300일, White 45일, Red 20일로 나누어 차등요금을 적용하는 제도이다.
EDF도 전력수요관리를 하고 있는데 주로 에너지 절감을 목표로 추진하고 있었으며 2010년 목표량은 총 전력사용량 대비 3.5%를 저감하는 것이 목표라고 한다. 프랑스에서는 정부의 수요관리관련 기관인 ADEME라는 기관과 전력회사인 EDF간 에너지 절약에 관한 협약을 맺어 목표량을 달성하지 못할 때는 정부에 Penalty를 납부하도록 되어 있다고 한다. 이러한 Penalty제도는 다른 에너지 공급회사의 경우도 마찬가지로 적용된다.
또한 일반 회사에서 신·재생에너지를 이용해 발전을 하게 될 경우 EDF에서 높은 가격으로 구매를 해 주기는 하지만 정부차원의 다른 지원은 없다.
3. 맺음말
금번 유럽출장은 6박 8일 이라는 짧은 기간에 3개국을 방문하는 일정이었으므로 자세하게 유럽의 여러 가지 전력시장상황 이나 정보를 습득하기에는 역부족이었던 것 같다. 좀더 자세히 정보를 습득하려면 일정기간 그 곳에 상주하면서 해당분야에 대해 교육을 받는 것이 가장 좋은 방법이라 생각되어 EDF의 부사장에게 제안했고 긍정적인 답변을 얻어 냈다.
유럽은 이산화탄소 배출량을 줄이고 환경오염을 막기 위해 설치비가 비싼데도 불구하고 지열, 풍력 등 신·재생 에너지를 이용한 발전설비 확충을 위해 많은 노력을 하고 있음을 알 수 있었고 또한 국가차원의 에너지 절약이나 전력 수요관리에도 우리나라 못지않게 노력하고 있음을 알 수 있었다.
우리나라도 서부유럽과 비슷한 풍력자원을 보유하고 있다고 하는데 풍력발전의 확대는 환경오염에 대한 좋은 대책이 될 수도 있으므로 확대가 필요할 것으로 보이며 아울러 좀더 다양한 전력수요관리 프로그램을 개발해 피크관리는 물론 에너지절약 차원으로 접근하는 수요관리정책을 적극적으로 추진해 나갈 필요가 있을 것으로 판단된다.
