영국, 청정난방 시스템 전환 가속화(Independent.ie, 2022.9.1.) 

▶ 2023년부터 신규 주택에 가스 및 석유 보일러 설치 금지

● 영국 환경부는 난방 대안으로 청정 지역난방 시스템을 신속히 도입하여 기후 목표 달성을 가속화하고 국민의 난방요금 부담을 완화하려함.

● 청정난방 시스템으로 전환하기 위해 2021년부터 ▲저탄소 난방설비 교체 보조금 지원, ▲열 네트워크 확장, ▲건물의 에너지 효율 규정 강화 등 다양한 규제를 도입함.

● 그러나 2021년 기준으로 건설된 신규주택 5채 중 1채가 화석연료 난방설비를 설치하고, 가스 네트워크 기업에 8,000명 이상의 신규 고객이 유입됨.

● 청정난방 시스템 전환을 가속시키기 위해 추후 공개될 영국의 에너지 위기 대응 패키지의 일환으로 신규 및 기존 주택은 난방설비로 가스 및 석유 보일러를 설치할 수 없도록 조치를 취할 예정임.

● 금지령은 2023년부터 건설되는 주택에 적용되며 2025년부터는 기존 주택의 화석연료 난방설비 또한 히트펌프 및 지역난방으로 교체할 계획임.

출처: Details of ban on gas and oil home-heating systems to be known within weeks - Independent.ie

핀란드, 10월부터 지역난방 요금 22% 인상(yle, 2022.8.31.) 

▶ 러-우 사태로 인한 에너지비용 상승이 원인

● 핀란드의 유틸리티 기업 Helen은 에너지 비용을 10월 초부터 30% 인상하고 최소 2023년 4월까지 유지할 계획을 발표함. 

● 러-우 사태로 인한 불안정한 국제정세 및 심각한 인플레이션으로 에너지 비용이 상승했기 때문임.

● 지역난방 요금은 고정費인 온수 유량 비용과 변동費인 에너지 비용으로 결정됨. 

※ 온수 유량 비용은 생산 설비 및 공급 네트워크에 대한 투자 및 유지관리 등을 포함하고, 에너지 비용에는 연료비용, 에너지세, 배출허용량 등의 열 생산 비용이 포함됨.

● 인상한 에너지 비용과 일반적인 단독 주택의 평균 사용량을 기준으로 계산했을 때, 10월부터 3개월 간 실제 지역난방 요금 상승분은 약 22%로 예상됨.

출처: District heating costs shooting up in the capital region | News | Yle Uutiset

아일랜드, 데이터센터 폐열을 지역난방에 활용(NEXT CITY, 2022.8.31.) 

▶ 폐열 기반 지역난방은 최대 160만 가구에 난방 공급 가능

● 아일랜드에는 70개의 데이터센터가 존재하며 2021년 총 전력소비의 14%를 차지함.

● 데이터센터에 소비된 전력은 대부분 열의 형태로 방출됨. 이를 지역난방에 활용할 경우, 건물 단열 보수에 지출될 비용을 절약 가능함.

※ 일반적인 집의 경우 한 가구당 건물 개조 비용은 €50,000임. 보조금(€15,000)을 지원받을 경우 순 비용은 €35,000으로 추정됨.

● 연간 3,579GWh의 열을 회수할 것으로 전망되며 이는 최대 160만 가구를 난방 가능함. 또한 총 탄소 배출량의 16%를 차지하고 있는 데이터센터 탄소 배출량을 저감할 수 있음.

● 일각에서는 폐열의 온도가 35-40℃로 낮아 히트펌프를 도입할 경우 더 많은 양의 전기를 소모할 수 있고 인구밀도가 높은 지역에만 효율적이라는 의견이 있음.

● 그러나 폐열 기반 지역난방은 아일랜드 약 70% 지역에 활용 가능할 것으로 추정되며 기후 중립 달성 및 기술 발전 가능성을 고려했을 때 더 많은 잠재력이 있을 것으로 전망됨.

출처: Waste Data Center Heat Is Warming Up Dublin Homes. Is It Working? (nextcity.org)

에스토니아, 대체연료로 난방시즌 예비용량 대비(ERR.ee, 2022.9.8.)

▶ 환경부, 2023년 3월까지 대체연료 사용을 허가

● 에스토니아는 지역난방용 열 생산을 위해 폐열과 바이오매스를 주 에너지원으로 사용하고 피크수요를 대비하기 위한 예비용량 생산에 천연가스를 활용해왔음.

● 현재 많은 지역난방 업체들이 가스 시장에서 충분한 양의 가스를 조달하지 못한 상황임. 

● 대부분의 지역난방 공급업체들은 난방시즌을 대비하여 환경부에 대체연료 사용 허가 승인을 신청함.

● 환경부는 가스 소비 사용을 제한하고 오염기준을 초과하지 않는 선에서 대체 연료(셰일 오일 등) 사용을 허가함.

● 대체 연료 사용 승인은 난방시즌이 끝나는 2023년 3월 말까지 유지함.

출처: https://news.err.ee/1608707983/utilitas-gets-green-light-to-use-shale-oil-in-district-heating-production

원자력 열병합 발전소의 청정난방 잠재력(HACKADAY, 2022.9.1.) 

▶ 이상적인 청정난방 시나리오에 근접한 ‘원자력 열병합 기반 지역난방’

● 청정 지역난방은 ▲저탄소 열원 통합, ▲열 공급위치 선정이 중요함.

● 고려할 수 있는 저탄소 열원은 폐열, 바이오매스, 수소, 히트펌프를 이용한 전기를 열로 변환하는 P2H(Power-to-heat)가 있음.

● 열 손실을 최소화하기 위해서는 일반적으로 수요지와 수십km 이내에 존재하는 것이 좋음.

● 가장 이상적인 청정 지역난방 시나리오는 원자력 열병합 발전소를 주 열원으로 하고 축열 설비 등 추가 폐열을 통합하는 것임. 재생에너지 열원에 비해 신뢰도가 높고, 가정용 난방뿐만 아니라 산업 공정에 필요한 고온의 열도 공급 가능하기 때문임.

※ 신뢰도는 양질의 열을 안정적으로 공급할 수 있는 능력 수준을 의미함.

● 중국은 청정 지역난방을 위해 기존의 열원 공급방식인 석탄 화력 발전소를 원자력 열병합 발전소로 전환 중임. AP1000형의 Haiyang 원자로 1기는 12개의 석탄 화력 발전소의 전력과 열 생산을 대체 가능함.  

※ AP1000형의 Haiyang 원자로는 PWR 방식이며 1기 당 1250 MW의 전력과 3415 MW의 열용량을 가짐.

출처: Cogeneration And District Heating For Comfortable Homes And Happy Factories | Hackaday

독일, 청정난방 전환을 위해 €30억 보조금 투입(EURACTIV, 2022.9.15.) 

▶ 지역난방 시스템을 난방부문 탈탄소화 핵심대안으로 고려

● 독일 정부는 청정 열원을 활용 가능한 지역난방 시스템을 에너지 안보 및 난방부문 탈탄소화의 핵심 대안으로 선정함.

● €30억의 보조금을 투자하여 2026년까지 ▲재생에너지 비율이 75% 이상인 지역난방 그리드 건설 및 운영비용, ▲기존 지역난방 그리드의 확장 및 유지 관리 비용, ▲지열 및 대규모 히트펌프 기술 고도화를 지원함.

● 투자비용 보조금은 최대 40%로 제한되나 대용량 히트펌프 및 태양열 설비의 운영비는 10년간 지원할 계획임. 

● 궁극적으로 난방부문의 에너지소비에서 재생에너지와 폐열의 비중을 증가시키므로 온실가스 배출을 상당히 줄일 것으로 전망됨.

출처: Berlin kicks off €3 billion district heating subsidy scheme ？ EURACTIV.com

EU, 대용량 히트펌프로 화석연료 탈피(Deutsche Welle, 2022.9.16.)

▶ 지역난방에 청정열원을 통합하는 대용량 히트펌프

● EU는 난방부문의 탈탄소화를 가속하여 에너지위기를 극복하기 위해 기존의 지역난방 네트워크의 열원을 화석연료에서 청정열원으로 전환하는 것을 우선시함.
 

● 대용량 히트펌프를 활용할 경우 지열, 수열, 공기열, 폐수, 산업 등 다양한 기후중립 열원을 지역난방 네트워크와 통합할 수 있음.
 

※ 대용량 히트펌프란 일반적으로 MW급의 산업용 히트펌프를 말함.
 

● 대용량 히트펌프는 ▲지역난방 네트워크 공급온도가 저온(약 70℃)이며 ▲단열이 우수한 건물에서 ▲바닥 난방이나 대형 라디에이터를 함께 작동시킬 때 가장 효율적으로 운영 가능함.
 

※ 난방수가 70℃일 경우, 1kWh의 전기로 5kW의 열을 생산할 수 있음.
 

● 스웨덴과 덴마크는 지역난방 네트워크 확장 및 대용량 히트펌프 설치를 선도하여 열 공급의 평균 60% 이상을 재생에너지 기반으로 전환함.
 

● 이에 비해 독일은 지역난방 공급열의 15%만이 재생에너지 기반이며 2021년 기준으로 가스 중심의 기후중립 전략을 수립했으나 러-우 사태로 인해 새로운 기후중립 전략이 필요해짐.
 

● 현재 독일은 향후 4년 동안 청정난방으로 전환하기 위해 히트펌프 보급 및 지역난방 확장을 위해 €38억의 자금을 투입함.

출처: Energy crisis: Can large-scale heat pumps replace fossil fuels for heating? | Environment | All topics from climate change to conservation | DW | 16.09.2022

영국, 지역난방 네트워크 확장 프로젝트 착수(mrw, 2022.9.21.) 

▶ 합작투자 회사 출범하여 ‘청정 지역난방’ 확대 

● Vattenfall Heat UK와 Midlothian 시의회는 2050년까지 Midlothian 및 주변 지역(Edinburgh, East Lothian)의 170,000 가구에 청정난방을 제공하는 프로젝트를 위해 합작투자 회사‘Midlothian Energy Limited’를 출범함.

※ Midlothian은 스코틀랜드의 의회 구역으로 인구는 2018년 기준으로 약 93,000명이며 Millerhill을 포함함.

● 합작회사는 신도시 Shawfair의 30,000가구에 난방을 제공하는 초기 열 네트워크를 건설하는 계약을 체결했으며 FCCE(FCC Environment)의 폐기물 에너지(EfW)를 활용함.

● FCCE는 영국의 폐기물 관리 기업으로 2019년도에 Millerhill에 재활용 및 에너지 회수센터(Recycling and Energy Recovery Centre, RERC)를 출범함. 

※ RERC는 155,000톤의 폐기물 에너지로 32,000개의 가구 및 기업에 청정 전력을 공급함.

● 프로젝트 완수 시 ▲개별 가스보일러 난방 대비 탄소배출량을 최대 90%를 저감할 수 있고, ▲최대 900개의 일자리가 창출될 것으로 전망됨.

출처: https://www.mrw.co.uk/news/joint-venture-to-link-fccs-midlothian-efw-to-district-heat-network-21-09-2022/

EU, 지역난방 네트워크 저온 운영 기술 개발(CORDIS, 2022.9.16.) 

▶ TEMPO 기술 패키지는 지역난방 네트워크 저온 운영을 최적화

● 동 기술패키지는 지역난방 네트워크 운영온도를 낮추고, 청정 열원(재생에너지, 폐열)을 활용하여 온실가스 배출을 최소화하고 에너지 효율성을 높이는 것으로 지역난방 탈탄소화에 크게 기여할 것임.

● EU는 TEMPO 프로젝트를 통해 지역난방 네트워크가 저온에서 운영될 수 있는 6가지 혁신 기술(▲발전소 오류를 감지하는 온라인 감시 플랫폼, ▲사용자를 위한 데이터 시각화 도구, ▲온도 최적화 스마트 컨트롤러 등)을 도입함.

● TEMPO 프로젝트는 독일의 농촌 저온 지역난방 네트워크 및 이탈리아의 기존 고온 지역난방 네트워크에서 실증 평가됨.

● 기술의 큰 특징은 STORM 프로젝트 대비 더 넓은 범위(난방수 반환 및 공급 파이프)를 고려하여 지역난방 네트워크 운영온도를 실시간으로 최적화하여 제어한다는 점임.

※ STORM 프로젝트는 EU가 TEMPO 이전에 개발한 열 부하 제어시스템으로 건물 수요 반응만 고려함.

● 추가로 ▲고객의 열 부하 관리를 통해 반환 온도 최적화, ▲배관 고유 열용량을 활성화하여 일시적으로 열 저장 가능, ▲네트워크 공급온도를 높여 시간에 따라 열 부하를 변경할 수 있음.

● TEMPO 기술패키지는 지역난방 시장의 90%를 감당할 수 있고, 주요 제공대상은 지역난방 네트워크 운영자와 연관된 ICT 기업임.

출처: Making the most of temperature optimisation for sustainable district heating | TEMPO Project | Results in brief | H2020 | CORDIS | European Commission (europa.eu)

IEA, 전체 난방 수요 20%를 지역난방이 공급한다고 전망(IEA, 2022.9.1.)

▶ 냉난방 부문 탈탄소화 핵심은 지역난방 시스템임을 강조

● 지역난방 시스템은 도입 가능한 열원의 유연성이 높아 냉난방 부문의 탈탄소화를 위한 핵심기술이며 도입 시 규모, 건물유형, 지역특성, 기후상황, 열원의 종류, 운영온도 등을 모두 고려해야함.

● 전 세계 도시는 2030년까지 3억 5천만 개의 빌딩을 지역난방 시스템에 연결하려 하며 통합될 경우 전 세계 난방 수요의 약 20%를 지역난방이 공급할 수 있음.

● 기존 및 신규 지역난방 네트워크를 저온(70℃ 이하) 운영하고 대용량 히트펌프 및 축열 시스템을 도입할 경우 활용 가능한 청정열원의 범위가 확장됨.

● 최신 지역난방 시스템은 에너지 수입 의존도를 낮춰 에너지 안보를 강화하고 일자리를 창출하며 관련 세수 및 지역 수입을 높이는 데 도움을 줌.

출처: https://www.iea.org/reports/350-million-building-units-connected-to-district-energy-networks-by-2030-provide-about-20-of-space-heating-needs

오스트리아, 재생에너지 CHP로 지역난방 공급(Renewables Now, 2022.9.27.) 

▶ 잉여 재생에너지를 열로 변환

● 오스트리아의 유틸리티 기업 Wien Energie는 Spittelau 폐기물 소각장 부지에 재생에너지로 운영될 10MW급 CHP 발전소 건설을 발표함.

● 과잉 생산된 재생에너지를 열로 변환하여 지역난방에 공급하고 전기 및 열 부문을 통합하여 전력망을 안정화하는 것이 목표임.

● 신규 CHP 발전소는 5MW의 열을 생산할 수 있는 히터를 2개 보유하며 재생에너지로 난방수를 155℃까지 가열함.

● 해당 프로젝트는 €490만의 자금이 투입되었으며 잉여 재생에너지 낭비를 막아 도시 에너지 시스템을 전반적으로 강화하고 2040년까지 온실가스 총 배출량을 줄일 것으로 전망됨.

출처: https://renewablesnow.com/news/wien-energie-plugs-in-10-mw-power-to-heat-plant-in-austria-799340/