열병합 발전 시스템은 높은 효율 및 기존 시스템과 비교해 상대적으로 적은 CO2 배출이라는 용이점으로 인해 새롭게 주목을 받고 있는 발전 시스템이다. 일본에서도 열병합 발전 시스템에 관해 다양한 법률과 정책을 통해 그 비중을 확대해 나가는 지원책을 진행시키고 있다. 이를 위해 열병합 발전 시스템에 관한 금융 및 세제상 지원을 진행시키는 한편, 천연가스를 이용한 열병합 발전을 넓은 의미에서의 재생에너지로 포함시켜 발전해 나간다는 계획이다.
번역·정리 전화영 객원기자
열병합 발전 시스템(이하, CGS)은 환경·에너지 정책에서 에너지 절약뿐 아니라 CO₂배출량 감축에 상당히 효과가 있는 시스템으로 평가된다. 여기서는 ▲CGS의 장점, ▲현재 환경·에너지 정책에서 CGS의 역할, ▲저탄소 사회 실현을 위한 CGS의 향후 역할과 CGS의 보급 지원책을 소개한다.
CGS의 장점
에너지 절약성｜CGS는 발전과 동시에 열을 회수·이용하는 데 종합 효율이 75~80%로 꽤 높다. 또 전력 수요지 근처에서 발전하는 데 송전 손실 등과 같은 에너지 손실을 최소한으로 줄여 에너지를 크게 절약한다.
환경·에너지 정책에서 CGS의 역할
교토의정서 목표 달성 계획｜교토의정서의 의무 이행이 2008년부터 시작됐다(2008년부터 2012년까지 5년간). 일본에서는 교토의정서에 합의한 감축 목표를 달성하기 위해 <지구온난화 대책 추진에 관한 법률(지구온난화 대책 추진법)>(2002년 시행)을 토대로‘교토의정서 목표 달성 계획’(2005년 4월 책정, 2008년 3월 개정)을 책정하고 온실가스 감축을 추진해 왔다. 이 계획을 보면 온실가스 감축 대책으로 천연가스·석유·LP가스의 CGS 도입 촉진이 담겨 있다. 또한, 신에너지 등의 도입을 촉진한다는 관점에서‘풍력·바이오매스·태양광 발전, CGS(에너지 효율이 높은 것), 연료전지 등과 같은 분산형 전원을 기존 네트워크와 연계하는 기술적 과제에 입각해 도입한다’라고 제시했다.
에너지 기본 계획｜에너지 정책 측면에서도 2010년 6월에 제2차 개정한‘에너지 기본 계획’에서 2030년 목표 달성을 위한 방안 가운데 주로 산업 부문 대책의 하나로 지향해야 할 모습을‘천연가스 CGS 도입을 촉진하며, 2020년까지 현재 상태에서 50% 이상 증가(총 800만㎾), 2030년까지 배로 늘릴 것(총 1100만㎾)을 목표로 한다’라고 명시한 뒤, 구체적 방안으로‘열 수요에 대한 에너지 공급의 고효율화를 도모하기 위해 고효율 CGS 도입을 촉진한다’며, 저탄소형 성장을 위한 방안으로 CGS 보급 확대에 기대를 보였다.
장기 에너지 수급 전망｜최신‘장기 에너지 수급 전망’(2008년 5월 책정, 2009년 8월 재계산)에서는 2010년에 천연가스 CGS 498~503만㎾, 연료전지 2~10만㎾, 2030년에 CGS 1630만㎾(이 중 정치용 연료전지가 약 560만㎾)로 나타났다.
에너지 절약 정책｜<에너지 사용 합리화에 관한 법률(에너지 절약법)>에서는‘중장기적 에너지 절약 계획 작성을 위한 지침’에서 에너지 절약 계획 작성 시 CGS를 검토 대상으로 하도록 하는 등 중요한 대책으로 자리매김했다.
신에너지 정책｜신에너지와 관련해서는 <신에너지 이용 등의 촉진에 관한 특별 조치법(신에너지 법)>(1997년)에서 도입을 촉진해야 할 신에너지로 천연가스 CGS와 연료전지를 지정했는데, 그 후 2008년에 시행령 일부를 개정하는 과정에서 신에너지 정의의 일부를 재검토하며 천연가스 CGS와 연료전지를‘혁신적 에너지 기술 개발 이용’으로 지정하고, 도입에 여러 가지 지원 제도를 잇달아 적용하고 있다. 또한, 신에너지부회의 중간 보고(2009년 8월) 별첨 자료인‘재생 가능 에너지 등의 개념 정리’에서는 CGS 등에서 얻을 수 있는 폐열을 재생 가능 에너지로 지정하는 방향으로 결정했다. 그 후‘재생가능 에너지의 전량 매입에 관한 프로젝트 팀’회합(2009년 11월부터 2010년 7월까지 총 5회 개최)에서 연료전지나 CGS에서 얻은 폐열은 미이용 에너지의 고도 이용으로서 재생 가능 에너지에 준하는 것, 다시 말해 넓은 의미의 재생 가능 에너지로서 평가 되었다(제1회 회합 자료).
저탄소 사회 실현을 위한 CGS의 역할
스마트 에너지 네트워크｜제12회 종합자원에너지조사회(경제산업대신의 자문 기관) 도시열에너지부회(2009년 7월)는 저탄소 사회를 위한 정책 제언‘저탄소 사회에서 가스 사업이 나아가야 할 방향’에서 2050년 가스 사업의 중장기 시나리오로 네 가지 전개를 제시했다. 그중‘분산형 에너지 시스템의 전개’에서는 지역이나 도시 구역의 에너지 수요 및 공급에 있어 CGS를 핵으로 한‘스마트 에너지 네트워크’구상을 제시했다(<그림 3> 참조).
이는 그동안 주로 도입 장소( ‘점’)에서 이용해 온 CGS의 전력과 열을 건물 간에서부터 지역 수준까지의‘면’을 대상으로 파악해 전력과 열의 최상의 조합을 도모하는 개념이다. 계통 전력과 분산형 에너지 시스템, 열, 더 나아가서는 수소와 연계하는 등 저탄소화 사회 실현에 공헌하는 에너지 절약 시스템이다. 유럽과 미국을 중심으로 검토가 진행 중이며, 여러 에너지의 수요 상황을 정보 통신 기술(ICT)을 활용해 최적으로 관리함으로써 에너지 이용 효율을 크게 높여 에너지 이용의 고효율화(에너지 절약)와 CO₂감축을 실현한다는 개념이다. 또한, 이 시스템은 ▲재해 시 전력 백업 ▲전력 부하 평준화 ▲재생 가능 에너지 및 미이용 에너지 등의 대규모 도입 촉진과 같은 이점도 얻을 수 있어 CGS의 새로운 역할이 기대된다. 2010년도부터 도쿄, 오사카에서는 실증 사업(분산형 에너지 복합 최적화 실증 사업)을 시작했다. 게다가‘저탄소 사회에서 가스 사업이 나아가야 할 방향에 관한 검토회’는 2009년도에 이어 2010년 7월, 8월에도 개최됐으며, 향후 수회에 걸친 검토 끝에 2010년도 내로 보고서를 작성할 예정이다. 한편, 제2회 검토회에서는‘천연가스 연료 전환·고도 이용’등에 관한 WG를 설치하고, CGS(연료전지 포함)의 이용 촉진 등을 검토하기로 결정했다.
차세대 에너지·사회 시스템 협의회｜환경과 경제가 양립하는 저탄소 사회를 구축하고, 출력이 불안정한 재생 가능 에너지의 확대 도입과 새로운 전력 수요의 확대에 대응하는 한편, 전력을 안정적으로 공급하는 일이 필요하다. 이러한 과제에 통일된 방향성을 제시하고, 여러 검토 사항을 상호 연계할 목적으로 2009년 11월에 경제산업성의 프로젝트 팀 ‘차세대 에너지·사회 시스템 협의회’를 설치했다. 중간 종합 보고(2010년 1월)에서 차세대 에너지·사회 시스템 구축의 필요성을 서술하는 내용 중에 에너지 전체의 유효 이용을 생각해 전력뿐 아니라 최종 에너지 소비에서 50%를 차지하는 열의 유효 이용도 고려해야 한다는 점, 인접한 건물에서 지역 에너지를 집약하거나 CGS 활용·열 융통 등을 종합적으로 추진해야 한다는 점을 들어 에너지 절약·CO₂감축을 더욱 촉진할 가능성도 있음을 제시했다.
저탄소 도시 만들기 가이드라인｜종합적인‘저탄소 도시 만들기’에 대해서는‘다양한 시책을 어떻게 조합하면 도시 전체에 효과적인가’를 객관적으로 비교할 수 있는 확립된 방법이 없다는 데에서 국토교통성이 ‘저탄소 도시 만들기 가이드라인’을 만들고(2010년 8월), ▲교통·도시 구조 분야 ▲에너지 분야 ▲녹색 분야로 분야를 나누어 구체적인 방책의 메뉴 사례를정리했다. 그중 건물 및 지구地區·구획의 에너지 이용 효율을 높이기 위한 대책으로 CGS 도입의 유용함을 제시하고, 적응 사례 등을 소개했다.
CGS의 보급 지원책
금융상 조성책｜CGS 도입을 촉진하는 금융상 조성책으로는 에너지 사용 합리화 관련 특정 설비 등 자금 이자 보조금, 지구온난화 대책 가속화 무이자 융자 이자 보조금, 중소기업용 융자 등이 있다.
세제상 조성책｜CGS 도입을 촉진하는 세제상 조성책으로는 에너지 수급 구조 개혁 투자 촉진 세제가 있다.
보조 사업｜CGS 도입에 관한 주요 보조 사업으로는 다음과 같은 것들이 있다.
① 신에너지 관련: <신에너지 이용 등의 촉진에 관한 특별 조치법(신에너지법)>에 따르면, 바이오매스 발전은‘신에너지’, 천연가스 CGS·연료전지는‘혁신적 에너지 고도 이용 기술’로 지정됐으며, 이들의 도입 지원 보조 사업으로‘신에너지 등 사업자 지원 대책 사업’(주로 민간 사업자용)과‘지역 신에너지 등 도입 촉진 사업’(주로 지방공공단체용)이 있다.
② 에너지 절약 관련: 에너지 절약 설비에 대한보조 사업으로‘에너지 사용 합리화 사업자 지원 사업’이 기존 공장·사업소에 CGS를 도입하는 데 많이 이용된다. 그 밖에‘에너지 사용 합리화 사업자지원보조금’(민간단체용),‘ 분산형에너지복합 최적화 실증 사업비 보조금’등을 2010년도에 신설했다. 또한, 가정용 CGS와 소형 CGS를 대상으로 하는 ‘LP가스를 연료로 하는 가스엔진 급유기 도입 지원 사업’(35㎾까지 LP가스 CGS), ‘도시가스를 연료로 하는 가스엔진 급유기’(99㎾까지 도시가스CGS)가 있다.
③ 기타: CO₂감축에 효과가 뛰어난 리딩 프로젝트Leading Project가 대상인‘주택·건축물 CO₂감축 선도 사업’과 에너지 절약 개수改修가 대상인 ‘건축물 에너지 절약 개수 사업’이 있다. 이러한 보조 사업은 단열 강화 등도 포함해 건물 전체의 CO₂감축을 목표로 한다. 바이오매스 발전과 관련해서는 바이오매스의 이·활용에 필요한 시설 정비를 대상으로 하는‘지역 바이오매스 이·활용 교부금’,‘ 폐기물 처리 시설의 지구온난화 대책 사업’등이 있다.
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