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전 세계 난방 탈탄소화의 방안 및 과제(PEi, 2022.5.25.)
▶ 미래 전망 시리즈, 난방 부문 탈탄소화 강조
● Power Engineering International과 Siemens Energy의 전문가들이 작성한 미래 전망 시리즈(Future Energy Perspectives)에 따르면 2020년 기준으로 난방은 최종 에너지 소비의 절반을 차지하고 전 세계 CO2 배출량의 40%를 차지함. 따라서 온실가스 배출 감축 및 에너지 공급 보안 측면에서 난방의 탈탄소화가 시급함.
● 난방의 탈탄소화는 단기적으로 건물 및 산업부문에서의 열 수요를 줄이고 에너지 효율성을 개선하는 것이 필요함. 장기적으로 난방 열원을 화석 연료에서 폐열이나 태양열 등의 재생 열원으로 교체하거나 히트펌프 등의 전기 난방설비를 이용하는 등 다양한 방안이 존재함.
● 대표적인 재생 열원으로는 데이터 센터의 폐열이 있음. 서버 및 IT 시스템 냉각 과정에서 발생한 폐열은 히트펌프로 지역난방 네트워크에 공급 가능함. 예로 핀란드 Nokia의 데이터 센터는 폐열을 6개의 히트펌프로 95℃로 높여 주변 도시의 지역난방 시스템에 공급함.
● 히트펌프는 90℃ 미만의 열을 공급할 수 있는 건물 난방용 소형 장치임. 전기보일러, 폐열 활용 등의 다양한 난방 탈탄소화 방안의 보조시설로 활용 가능함. 독일은 만하임에서 실증 중인 히트펌프 프로젝트를 통해 2023년부터 3,500가구에 난방을 공급하고 연간 약 10,000톤의 CO2 배출량을 줄일 계획임.
● 기존 난방 설비인 CHP 설비와 보일러는 연료를 석탄에서 수소나 바이오매스 등의 저탄소 연료로 전환하여 탈탄소화에 기여할 수 있음. 그러나 CHP 기반 난방은 열을 장거리로 공급할 경우 효율적이지 못하므로 열 수요에 따른 설비의 위치가 중요함.
● 난방의 탈탄소화를 위해 극복해야할 과제는 3가지임. 첫 번째는 난방 네트워크에 활용할 수 있는 적절한 열원을 찾는 것임. 두 번째는 기존 화석연료 난방보다 히트펌프 및 전기난방의 요금이 더 경제적일 수 있도록 새로운 규제를 도입해야 함. 세 번째는 재생에너지 변동성에 대비할 수 있는 청정 연료 발전소를 설립하여 전력망을 안정화하는 것임.
출처: Decarbonising heat: the hot topic we can’t ignore (powerengineeringint.com)
네덜란드, 2026년까지 하이브리드 히트펌프 의무화(EURACTIV, 2022.5.19.)
▶ 하이브리드 히트펌프 교체를 통한 에너지 효율 개선
● 네덜란드는 가정 난방용 가스를 많이 소비하는 국가 중 하나임. 가스 가격 급등으로 인해 시민들의 난방 요금 부담이 매우 증가함.
● 정부는 기존 가스 기반 난방 시스템을 지속 가능한 난방 시설로 신속히 교체할 것을 고려중이며 2026년도부터 하이브리드 히트펌프를 표준 난방시설로 변경하는 것을 목표로 함.
※ 하이브리드 히트펌프란 재생에너지와 화석연료를 조합한 이중연료 난방시설임. 효율성 및 열 수요에 따라 연료를 선택하므로 가정의 에너지 효율을 개선할 수 있음.
● 2026년부터 화석연료 난방 시설 설치를 금지하며 히트펌프 설치와 난방 네트워크 연결을 의무화하는 법안을 도입할 예정임. 또한, 2030년까지 국민들의 하이브리드 히트펌프 구매 지원을 위해 연간 €1.5억의 예산을 산정했으며, 국민 난방기금을 통해 추가 자금을 조달할 계획임.
● 현재 정부는 히트펌프 기업들과 파트너십을 맺고 해당 산업간 노동력 이동을 허용하기로 했으며 관계자들에게 명확한 법안 제시를 위해 관련 건축법을 개정 중임.
출처: Netherlands to ban fossil heating from 2026, make heat pumps mandatory ？ EURACTIV.com
EU, 러시아산 에너지 축출 계획 구체화(EURACTIV, 2022.5.25.)
▶ €3,000억의 REpowerEU 세부계획을 발표
● EU 집행위원회는 3월에 발표된 REpowerEU의 세부 계획을 발표했으며 2030년까지 실현을 위해 약 €3,000억의 자금이 필요한 것으로 추산됨. 이 계획은 ▲2030년까지 재생에너지 발전 목표를 40%에서 45%로 향상, ▲에너지 소비 감축 목표를 9%에서 13%로 향상, ▲공공건물은 2025년까지, 신규 건물은 2029년까지 태양광 설비 의무화 등을 포함함.
※ REpowerEU란 EU 집행위가 2022년 러시아산 가스 의존도를 2/3로 줄이고 2027년까지 완전한 러시아산 에너지 수입 중단을 목표로 발표한 법안임.
● REpowerEU 계획의 핵심은 신속하게 태양광 발전 용량을 확보하는 것임. 이를 위해 신규 건물의 태양광 패널 설치 의무화, 패널 설치 인허가 기간을 4개월 이하로 단축함. 2029년까지 주거용 건물로 추가 확장할 예정임.
● 이외에도 러시아산 에너지를 재생에너지로 즉시 대체하는 것은 어려워 단기 조치로 에너지 공급 다각화를 추진 중임. 에너지 거래 국가를 다양화하고 새로운 가스 파이프라인 건설, LNG 터미널 등의 신규 인프라를 구축 중임. 이는 유럽의 탄소 배출량을 단기적으로 증가시킬 우려가 있음.
● 또한, 건축물 에너지효율 지침(EPBD) 개정안을 제안함. 개정안은 모든 건물이 2050년 기후 목표에 부합하는 것을 목표로 건물 개조 속도와 깊이를 향상하고 에너지 성능 및 지속 가능성에 대한 정보를 제공함.
● 추가로 EU 집행위는 화석연료 보일러 설치에 대한 현행 인센티브 제공을 2027년보다 조기 중단할 것을 고려하고 있음.
출처: EU urges quicker phase-out of gas boilers in bid to halt Russian energy imports ？ EURACTIV.com
EU tables €300bn plan to ditch Russian fossil fuels, speed up green transition ？ EURACTIV.com
미국 에너지부(DOE), 2MW급 수소 혼소 CHP 시스템 실증(PEi, 2022.6.1.)
▶ Caterpillar-District Energy St. Paul, 수소 CHP의 난방 네트워크 적용 가능성 평가
● Caterpillar는 NREL(National Renewable Energy Laboratory) 및 국영 에너지기업 District Energy St. Paul과 협력하여 수소 및 천연가스 혼소 발전이 가능한 2MW급 CHP 시스템을 실증할 계획임.
● 실증 프로젝트에서 생산된 전력과 열을 District Energy St. Paul의 배전 시스템에 공급하여 수소의 폐열 및 전력 네트워크에서의 적용 가능성을 평가함.
● Caterpillar는 Cat Master Microgrid Controller(MMC)와 Cat G3516 발전기가 포함된 연료의 유연한 사용이 가능한 CHP 시스템을 제공함. 마이크로그리드 컨트롤러는 전력 시스템에서 수소 연료 성능, 효율성, 배출 특성 입증 시 급전 부하를 관리함.
※ 급전이란 전력 사업에서 발전소, 변전소, 송전선, 배전선 등의 여러 설비를 종합적, 합리적, 경제적으로 운용하여 가정이나 공장 등에 전기를 공급하는 일을 말함.
● 해당 프로젝트는 미국 에너지부(DOE)의 에너지 효율 및 재생에너지부(EERE)에서 지원하는 사업으로, 수소 전소, 천연가스 전소, 최대 25%의 수소 혼소 실험을 통해 폐열 및 전력 네트워크에 수소를 활용하는 방법을 평가하려는 것임.
출처: https://www.powerengineeringint.com/decentralized-energy/cogeneration-chp/caterpillar-and-district-energy-st-paul-demo-hydrogen-fueled-chp/
프랑스식 친환경 지역난방시스템(The Connexion, 2022.5.11.)
▶ 지역난방시설로 난방의 탈탄소화 및 요금안정화 달성
● 프랑스는 지역난방네트워크(reseau de chaleur)를 이용해 대도시의 약 250만 개의 건물에 난방을 공급함. 공급되는 열은 바이오매스 및 폐기물 소각 등의 친환경적인 연료로 생산됨.
● 2020년에 지역난방시설을 통해 560만 톤의 CO2를 저감했으며 국내에서 열을 생산하므로 해외 상황에 크게 영향 받지 않아 요금이 안정적임. 그러나 인구밀도가 높은 지역에만 공급이 가능하며 수송 배관이 손상될 경우 난방공급이 중단될 위험이 있음.
● 정부는 주민들에게‘France Chaleur Urbaine’라는 홈페이지 운영을 통해 연결 가능한 인근 지역난방 네트워크에 대해 알려줌.
● 연결 가능한 지역난방 네트워크가 없을 시에는 홈페이지를 통해 담당 기관에 네트워크 연결을 요청할 수 있음.
출처: How to heat your home through France’s district heating network (connexionfrance.com)
영국, 지역난방 열원으로 폐기물에너지 도입(H&V News, 2022.5.17.)
▶ 폐기물에너지로 지역난방을 공급하는 프로젝트에 ？2,600만의 자금 지원
● 런던과 이스트 데본의 두 지역난방 프로젝트는 HNIP(Heat Networks Investment Project)를 통해 2,600만 파운드의 자금 지원을 받을 예정임.
● 해당 프로젝트는 폐기물에너지(EfW)로 열을 생산하므로 난방 네트워크 운영 시, 약 11,100톤의 온실가스를 저감할 수 있음. 또한, 기존 가스보일러 난방 수요 및 향후 건설될 신규 주택 20,000채에 난방을 공급 가능함.
※ 폐기물에너지(Energy from waste, EfW)는 각종 폐기물을 열이나 전력 등의 사용가능한 에너지 형태로 변환하는 것을 의미함. EfW의 부산물은 콘크리트 재료로 활용 가능함.
● 런던 사우스워크에 저탄소 난방네트워크를 도입하기 위해 프랑스 유틸리티 기업인 Veolia에 1,600만 파운드 이상의 자금을 지원함. 나머지 1,070만 파운드의 자금은 이스트데본의 신도시에 EfW 발전소와 2개의 난방네트워크를 연결하는 프로젝트에 제공됨.
● 이번 프로젝트는 지역난방 열원을 화석연료에서 Efw로 전환하므로 친환경적이며 난방요금을 안정화할 수 있음.
출처: ？26m in HNIP funding announced for energy-from-waste district heat projects - Heating and Ventilation News (hvnplus.co.uk)
미국, 지열 지역냉난방 지원 계획 발표(THINK GEOENERGY, 2022.5.4.)
▶ 지열 지역냉난방 활성화를 위해 $1,300만 자금 조달 고려
● 미국 에너지부는 의향통지서(Notice of Intent, NOI)를 통하여 지열 냉난방 프로젝트에 $1,300만의 지원금을 조달할 계획을 발표함. 현재 에너지효율 및 재생에너지 사무국(EERE)은 FOA(Funding Opportunity Announcement)발행에 대해 고려함.
※ FOA(Funding Opportunity Announcement)란 일종의 프로젝트 기금 조성으로 연방기관이 기금의 가용성을 공공에 알리기 위해 사용하는 문서임.
● 해당 프로젝트는 미국 지열 기술사무국(GTO)와 EERE의 FOA 지원을 받아 지역규모의 지열 지역냉난방 시스템을 보급하여 난방의 탈탄소화 및 전력 안정화를 목표로 추진될 예정임.
● 프로젝트의 구체적인 목표는 ▲지열 지역냉난방 시스템 보급 확대, ▲환경정의 실천, ▲인적자원 배출, ▲지열 지역냉난방 모범 사례 공유 등임.
● 지열 지역냉난방은 건물 및 전력부문의 탄소배출량 저감할 수 있어 바이든 행정부의 목표(2050년까지의 탄소 순 배출량을 0으로 만듦)를 달성하기 위한 중요한 수단으로 전망됨.
출처: US DOE announces funding opportunity for community geothermal projects (thinkgeoenergy.com)
EU, 러시아산 가스 대비책 강화(EURACTIV, 2022.5.23.)
▶ 정상회담 초안, 가스 공급 해결책 강구 및 REpowerEU 합의 촉구
● EU는 5월 30일부터 이틀간 개최한 정상회담용 초안을 발표함. 이는 국가 간 연대 협정과 3월에 발표된 REpowerEU에 대한 신속한 합의를 통한 가스 공급 문제 대처, 그리고 EU 가스 시장의 탄력성 개선을 강조함.
● EU 국가들은 가스 공급 차질에 대한 단기적인 조치로 가스 공급원을 다각화하고 2022년 11월 1일까지 의무적으로 EU 가스 비축량을 85% 이상 채우는 합의에 긍정적임.
● 그러나 가스의 다른 공급원은 러시아산 가스보다 경제적이지 못해 국제 LNG 시장에서 협상력을 강화할 수 있도록 ‘공동 가스 구매 플랫폼’을 구축하였으며 겨울 난방시즌에 활용할 것을 권장함.
● 또한, 재생에너지 보급 확대를 위해서 관련 프로젝트 허가 속도를 가속시켜야 하며 재생에너지산업 클러스터의 지원 필요성에 대해 언급함.
※ REpowerEU의 핵심은 재생에너지 관련 프로젝트의 허가 절차를 개선하여 재생에너지 보급을 확대하는 것이었으나 아직 회원국들은 해당 계획에 서명하지 않음.
● 이번 초안은 기존 REpowerEU 계획과 대체로 유사하나 회원국 간 합의점을 찾지 못해 러시아산 석유 수입 금지 제안은 누락됨.
출처: EU countries urged to prepare for Russian gas cut: summit draft ？ EURACTIV.com
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