화력발전 과정에서 발생하는 온배수 활용을 촉진할 수 있는 기반 마련이 이뤄져야 한다는 지적이 제기됐다. 기존 신재생에너지설비로 지정된 온배수시스템이 최근 REC에서 퇴출이 예고돼 RPS를 이용할 수 없게 됨에 따라 온배수 이용활성화와 관련설비 투자에 제동이 걸렸다.
화력발전소에서는 연소를 통해 발전이 이뤄지며 이 과정에서 엔진, 장비 등이 과열돼 열을 식히기 위해 많은 양의 냉각수를 사용한다.
우리나라의 경우 해수를 주로 냉각수로 사용하며 엔진, 장비 등을 냉각시키고 배출되는 해수가 온배수다. 화력발전소의 열효율은 약 40% 수준으로 전력생산에 사용되고 나머지 40%는 설비폐열, 20%는 배출가스 폐열로 전환된다.
폐열을 냉각하기 위한 온배수는 자연해수대비 온도가 약 7℃가량 높기 때문에 인근지역의 온도를 높이는 열오염을 유발할 수 있다. 이를 예방하기 위해 발전소는 온배수의 온도를 낮춰 자연상태와 유사한 상태로 배출하고 있다.
온배수 배출방식은 해수면 표층배수와 수중배출로 구분된다. 표층배수는 온배수가 즉시 바다로 배출되지 않도록 일시저장해 대기와의 열교환으로 온도를 낮춘 후 배출되는 방식이며 수중배출은 해수 표층보다 온도가 낮은 수중에 배출하는 것으로 온배수 배출로 인한 수온상승을 최소화하는 방식이다.
가치 주목, 열활용시설 적용 추진
히트펌프, 축열 등 물이 가지고 있는 에너지를 사용할 수 있는 기술이 개발, 고도화되면서 온배수는 경제성을 갖춘 에너지원으로 주목받고 있다. 난방, 급탕 등 열부문에 온배수를 활용한다면 시설재배 등 전력의존도가 높은 농업분야 전력소비량을 줄여 국가적인 전력피크를 완화할 수 있으며 화석연료를 사용하는 소비처의 경우에도 추가적인 화석연료 소비를 줄일 수 있어 탄소감축 성과를 창출할 수 있다.
정부는 지난 2015년 ‘신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법’ 상 온배수시스템을 신재생에너지설비로 지정했으며 신재생에너지공급의무화(RPS)제도 상 1.5의 가중치를 부여했다. 이에 따라 발전사는 RPS 이행수단을 확보할 수 있게 됐으며 온배수를 농업, 어업 등에 사용할 경우 신재생에너지 공급인증서(REC)를 발급받을 수 있게 됐다.
RPS는 발전사업의 총 발전량, 판매사업자의 총 판매량의 일정비율을 신재생에너지로 공급, 판매토록 의무하는 제도로 500MW 이상의 발전사업자는 2022년 기준 12.5%를 신재생에너지로 공급해야 하며 2023년에는 14.5%를 달성해야 한다.
발전사 및 관계부처는 온배수를 어업, 농업뿐만 아니라 제조업, 관광업 등 다양한 분야에 활용하기 위한 사업을 시도했다. 제주도 서귀포시에 위치한 ‘행복나눔 영농조합법인’의 시설원예에 온배수를 활용한 난방시설이 적용됐다. 남제주 화력발전소의 온배수를 이송관로를 통해 이송한 후 히트펌프를 통해 55~60℃로 승온, 축열조에 저장한 후 FCU를 통해 온실에 공급해 감귤 및 망고를 재배하고 있다.
또한 중부발전 제주본부는 바다에 그대로 배출되던 450억톤의 온배수를 활용해 인근 양식장, 아열대 과수시설 온실, 화훼수출사업단지 등에 250RT수준의 냉난방에너지를 공급하는 사업을 추진하고 있다.
REC 제외, 발전사 관심 ‘뚝’
열오염 예방, 효율적인 에너지활용 등 장점을 가진 온배수가 지난해 7월28일 시행된 ‘신재생에너지 공급의무화 및 연료혼힙 의무화제도 관리·운영지침’ 개정에 따라 REC 발급대상에서 제외됐다.
또한 지난해 10월 공고된 에너지공단 신재생에너지센터의 ‘공급인증서 발급 및 거래시장 운영에 관한 규칙’에 따르면 REC 발급대상으로써 온배수를 활용한 수열설비는 2023년 7월28일까지 설비확인을 신청한 설비에 한해 적용토록 했다.
이와 함께 인정범위를 기존 농업·어업에서 어업용 에너지로 이용하는 경우에만 인정하도록 범위가 축소됐다. 온배수가 신재생에너지에서 퇴출된 것은 발전사가 온배수를 통해 REC를 발급받을 수 있기 때문에 신재생에너지 보급을 확산하기 위한 제도가 오히려 화석연료 활용을 촉진한다는 주장이 제기됐기 때문이다.
온배수를 활용하기 위해서는 발전소부터 소비처까지의 관로공사가 필수적이므로 많은 비용이 소비된다는 단점을 가지고 있다.
이에 따라 RPS 비율을 달성하지 못함과 동시에 REC를 통해 경제성을 보완하지 못한 현재는 발전사 입장에서 활용가치가 없어졌다.
업계의 한 관계자는 “온배수를 활용한 열공급사업은 발전사 입장에서 수익성이 좋지 못한 사업으로 REC를 통해 부족한 수익성을 충당해왔으나 온배수가 제외됨에 따라 사업을 지속할 명분이 사라졌다”라며 “그러나 온배수 활용을 수익성 측면에서만 바라볼 것이 아니라 현재 필요한 전력을 생산하는 과정에서 불가피하게 발생하는 에너지를 효율적으로 활용함으로써 농업, 어업 등에서 난방을 위해 추가 소비되는 에너지를 줄여 탄소배출을 감축할 수 있는 방안으로 인정해야 한다”고 지적했다.
이어 “탄소배출 저감뿐만 아니라 작물, 어종의 생장을 촉진할 수 있다는 점에서 농가, 어가의 수익성을 개선할 수 있는 효과를 동시에 거둘 수 있다”라며 “발전사 적자가 누적되고 있는 상황에서 비용이 필요함에도 RPS 의무비율 대응 등 명분이 없는 온배수 활용을 기대하기 어려운 상황으로 다른 방면으로 온배수 활용을 촉진할 수 있는 방안을 마련하는 것이 필요하다”고 덧붙였다.
기존 구축됐던 온배수 활용사업도 중단될 가능성이 있어 온배수를 냉난방에 사용하던 농가, 어가의 수익성 저하가 우려되고 있다. 발전소 온배수를 통한 열공급은 관로로 공급되는 방식으로 이를 위한 펌프동력이 지속 소모되기 때문에 발전사의 에너지비용부담이 발생하기 때문이다.
업계의 또다른 관계자는 “현행 제도로는 에너지원으로써 가치가 우수한 온배수 활용을 촉진하기 어려운 상황”이라며 “발전사의 경우 온배수를 통해 RPS를 달성할 수 없을 뿐만 아니라 공급관로 구축비용, 활용시설에 따른 관리부담, 에너지비용부담, 민원 증가요인으로 인식하고 있다”고밝혔다.
이어 “민간사업자를 통한 지역 열공급차원의 접근을 시도하고 있음에도 실질적인 사업으로 이어지지 않고 있다”라며 “기존 구축된 사업에서도 발전사의 결정에 따라 온배수 공급이 이뤄지지 않을 가능성도 있다”고 덧붙였다.
이 관계자는 특히 “신재생에너지로 인정받았을 당시 추진한 사업을 통해 열공급받은 농가의 경우 기존 난방비의 80%를 절감하는 성과를 얻었으며 화훼농가의 경우 저렴한 난방비용을 바탕으로 고부가가치를 창출할 수 있는 아열대 작물로 전환하는 등 농가의 수익성을 개선할 수 있는 기회가 됐다”라며 “향후 바이오매스, 수소 등을 연료로 발전하는 경우에도 온배수는 지속 발생할 전망이나 관련인프라 구축이 되지 않은 상황에서는 현재와 같이 바다에 그대로 방류되는 방식으로 소중한 에너지가 버려질 것으로 보인다”고 지적했다.
또 다른 관계자는 “온배수가 화석연료로 발생하는 에너지라는 관점의 접근보다는 발전과정에서 버려지는 에너지를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 방안으로 인지하고 관련사업이 적극적으로 추진될 수 있도록 한다면 불필요한 에너지소비를 절감할 수 있을 것”이라고 제안했다.
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