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영국, 청정 열 네트워크 확장 노력(BBC, 2023.2.2.)
▶ 지역난방 시스템과 히트펌프 기술을 결합
● 영국의 인프라 기업인 Kensa Utilities는 유럽지역개발기금(ERDF)으로부터 보조금을 받아 저탄소 난방 프로젝트인 ‘Heat the Streets’에 부분적으로 자금을 지원함.
- Kensa Utilities는 지열 히트펌프 지역난방 프로젝트인‘Shared ground loop array’에 자금을 지원하기 위해 2018년 설립됨.
※ Shared ground loop array란 최소 2개 이상의 건물에 열을 공급하며 공동 지중 루프(ground loop)에 연결된 개별 히트펌프를 보유한 지역난방 네트워크를 뜻함.
● ‘Heat the Streets’는 2023년 6월까지 진행될 예정이며 가정 난방 및 급탕 부문에서 배출되는 온실가스를 70%까지 감축하는 것을 목표로 함.
● 스티디언스(Stithians) 지역의 ‘Heat the Streets’모델은 열 네트워크와 히트펌프 기술이 결합된 형태인 5세대 지역난방을 활용함. 해당 모델은 지역 주변의 사용 가능한 열원을 최적의 조합으로 사용할 수 있어 유리함. 그러나 지역난방에 대한 관심과 규제가 부족하여 열 네트워크 확장이 지연되고 있음.
● 이를 극복하기 위해 정부는 2025년까지 열 네트워크 구역을 지정하여 최적의 장소에 배치하고 연결을 의무화하는 ‘Heat Networks Zoning’ 정책을 도입할 예정임.
- 정부는‘Heat Network Zoning’정책을 통해 구역 내의 모든 신규 건물과 기존의 대형 건물 및 공공건물을 연결하는 것을 목표로 함.
- 대형 건물의 기준을 연간 열 수요가 100MWh 이상인 모든 건물로 지정했으나 추가 협의를 통해 달라질 수 있음.
- 2022년 5월부터 28개의 도시와 마을에서 시범 프로젝트를 진행 중임.
마이크로그리드 통합, 에너지 효율을 최적화(E+E Leader, 2023.2.7.)
▶ CHP, PPA는 마이크로그리드의 안정성과 신뢰도 개선
● 마이크로그리드, 전력구매계약(PPA), 열병합발전(CHP) 시스템의 통합은 에너지 효율 최적화를 가능하게 하여 에너지 소비 제어를 개선하고 기존 그리드에 대한 의존도를 줄일 수 있음.
● 마이크로그리드 운영자는 개발 및 운영을 위한 자금 확보 수단으로 PPA를 활용할 수 있음.
● PPA는 구매자에게 ▲안전하고 예측할 수 있는 에너지원을 제공하면서 ▲중앙 집중식 그리드에 대한 의존도를 낮추고, 생산자에게는 ▲안정적인 수입원을 제공함.
● 에너지 저장 시스템을 설치할 경우, 잉여 재생에너지를 활용할 수 있어 ▲마이크로그리드의 전반적인 안정성과 신뢰도(reliable)를 향상시키고 ▲메인 그리드와 독립적인 기능을 수행할 수 있도록 함.
● CHP는 발전 중 생성된 폐열을 활용하여 마이크로그리드의 ▲전체 에너지 효율을 높이고 ▲추가 에너지원의 필요성을 낮춰 잠재적으로 운영비용을 낮출 수 있음.
● 또한, CHP는 안정적인 백업 전원으로 활용할 수 있어 정전 등의 비상상황에도 안정적인 전력을 공급할 수 있음.
이탈리아, 제철소 폐열로 지역난방 공급(Power Technology, 2023.2.8.)
▶ 대용량 히트펌프를 활용
● 발전소 컨설팅 기업인 Turboden은 이탈리아 도시 Brescia의 철강기업인 ORI Martin에 대용량 히트펌프를 도입하여 지역난방용 열을 공급함.
● 6MWth급의 대용량 히트펌프를 활용하여 폐열의 온도를 지역난방용 공급온도인 120℃까지 증가시켜 공급함.
● 히트펌프를 사용할 경우, 낮은 등급의 저온 열원을 활용할 수 있으므로 열 전환 비용이 저렴함.
● 다른 기술과 결합한다면 다양한 온도범위(200-500℃)의 열 수요를 청정 열로 공급할 수 있음.
덴마크, 친환경 난방기술 통합(ENERGY SUPPLY, 2023.1.30.)
▶ 지열과 해수열 중심
● 덴마크의 Nordhavn 지역은 Hofor(유틸리티 기업), Innargi(지열 지역난방 기업)와 협력하여 에너지계획을 수립 중임.
● 저온 지역난방, 해수용 히트펌프, 지열 에너지 등의 다양한 친환경 난방기술을 통합할 것으로 예상됨.
● 특히, Nordhavn 지역은 30-80℃의 지하수를 보유하고 있고 해수용 히트펌프 배치가 용이하므로 대용량 히트펌프를 도입하여 이를 지역난방용 열원으로 활용할 계획임.
● 해수열과 지열은 간헐적이지 않아 안정적인 공급이 가능하므로 지역난방용 열원으로 적합함.
핀란드, 지역난방용 SMR 투자(NUCNET, 2023.2.9.)
▶ 150℃의 운영온도로 50MW의 열 생산
● 핀란드는 2029년까지 에너지 생산에서 석탄 사용을 단계적으로 폐지하고 2035년에 기후중립을 달성하는 것을 목표로 함.
● 이를 위해 핀란드 기술연구센터(VTT)는 2030년에 상업 운영을 목표로 하는 지역난방용 원자로 개발에 €500만의 자금을 투자함.
● VTT는 2020년 2월부터 지역난방 원자로 개발 프로젝트에 착수했으며 다양한 규모의 지역난방 네트워크에 열을 공급하는 원자력 지역난방 발전소를 설계하는 것을 목표로 함.
● 지역난방용 소형모듈원자로(SMR) LDR-50은 약 50MW 규모의 열을 생산하며 저압(0.3-0.7)에서 약 150℃로 운영되도록 설계됨. 원자로 유형은 경수로(LWR)형이며 피동형 안전개념을 채택함.
※ 피동형이란 사고 시 외부전원 및 별도 조작 없이 안전성을 유지하는 기능을 말함.
독일, 난방이용자 보호 조치(SIPA, 2023.2.6.)
▶ 조치를 위해 €560억의 자금 투입
● 독일 정부는 2022년 9월 €2000억 규모의 구호패키지를 발표하여 에너지 소비를 줄이는 것을 장려하고 가스, 전력, 지역난방 가격으로부터 이용자를 보호하는 것을 목표로 함.
● 난방이용자 보호를 위해 2022년 9월 23일에 추가로 가스 및 지역난방 부문의 전문가 위원회(ExpertInnen-Kommission Gas W？rme)를 구성하고 관련법을 제정함.
● 법에 명시된 조치는 2가지로 2024년 4월 말까지 진행되며 2023년부터 시행 기간 동안 €560억의 자금을 투입할 예정임. 가정, 상업, 산업 이용자를 대상으로 함.
● 조치 중 하나인 ‘천연가스 열 비상지원법(Natural Gas Heat Emergency Aid Act)’은 정부가 2022년 12월 월별 가스 및 지역난방 요금을 지불하여 에너지 공급자가 이용자에게 비용 청구를 하지 않도록 함.
- 단, 연간 가스소비량이 150만kWh 미만인 이용자만 지원받을 수 있으며 연간 가스소비량이 150만kWh 이상인 산업 소비자는 2023년 1월부터 가스가격 인하 지원만 받을 수 있음.
- 해당 조치로 단독 주택의 경우 1가구의 연간 가스 비용을 8%(€350) 줄일 수 있는 것으로 추정됨.
● 또 다른 조치인 ‘가스가격 상한선(the Gaspreisbremse)’은 가정 및 상업 이용자를 대상으로 하며 전년도 평균 가스 소비량의 80%에 12c€/kWh의 가격상한을 적용함.
- 2023년 1월부터 시행하고 있으며 가스 가격 상한선과 시장가격의 차액은 정부가 가스 공급업체에 지불함.
네덜란드, 지역난방 개발 지연(DutchNews.nl, 2023.2.20.)
▶ 원인은 정부의 열 네트워크 국유화 계획 때문
● 네덜란드 정부는 2030년까지 가스 그리드에서 50만 가구를 분리하는 것을 목표로 하며 이를 촉진하기 위해 지역난방 네트워크의 51%를 국유화하려 함.
-네덜란드 지역난방 네트워크의 약 90%가 민간 기업에 의해 운영되고 있음.
-에너지부 장관은 계획단계에 있는 지역난방 네트워크에 대한 지침서를 작성 중임.
● 이로 인해 신규 지역난방 시스템 연결계획 50만 개 중 37.5만 개가 위험에 처하거나 지연됨.
● 지역난방 네트워크 협회 ‘Stichting Warmtenetwerk’의 의장은 민간 기업이 지역난방 사업에 투자한 자금을 회수할 수 없다는 두려움 때문이라고 언급함.
● 에너지기업 Vattenfall은 2022년 10월에 정부가 국유화를 강행할 경우 네덜란드의 지역난방시스템을 개발 및 확장하지 않을 것이라고 밝힘
※연관 기사는 주간동향 22-42호의 ‘네덜란드, 지역난방 시스템 일부 국유화할 것’참고
출처: https://www.dutchnews.nl/news/2023/02/energy-firms-pull-plug-on-district-heating-networks-due-to-nationalisation-fears/
캐나다, 바이오매스 지역난방 도입 고려(CABIN RADIO, 2023.2.15.)
▶ 활성화를 위해 탄소세 도입 필요
● 캐나다의 도시 yellowknife는 노스웨스트 준주에서 가장 높은 난방부하를 기록하고 있으나 건물의 대부분이 난방유(heating oil)를 사용함.
● yellowknife시의 건물주들이 온실가스 배출을 줄이기 위해 개별 목재펠릿 보일러를 설치했으나 이는 목재펠릿 저장고와 보일러를 설치할 부지가 필요해 도심지에 적합하지 않음.
● 노스웨스트 준주(準州)의 사회 및 환경정의연합인 ‘ Alternatives North’는 2020년에 발표한 보고서를 근거로 하여 도심지에 적합한 바이오매스 지역난방을 추천해왔음.
● Alternatives North는 컨설턴트 기업 FVB Energy와 협력하여 바이오매스 지역난방 시스템의 30년 간 운영을 가정하여 2가지 시나리오(운영기관이 영리조직인 경우, 비영리조직인 경우)에 대해 평가함.
-영리기관이 운영하는 경우 $7,200만의 개발비용으로 50개의 건물에 난방 공급이 가능함. 또한, 투자수익은 약 8%로 예상되며 30년간 CO2 배출량을 39.3만 톤 줄일 수 있음.
-비영리기관이 운영하는 경우 $8,500만의 개발비용으로 74개의 건물에 난방 공급이 가능함. 또한, 투자수익은 약 20%로 예상되며 30년간 CO2 배출량을 48.3만 톤 줄일 수 있음.
● 그러나 두 시나리오 모두 건물 열 수요의 약 80%만 공급할 수 있어 건물주는 여전히 최대 부하를 맞추기 위해 기존 보일러 사용을 유지할 것으로 예상됨. 해당 대안을 활성화하기 위해서는 탄소세 도입이 필요한 상황임.
출처: https://cabinradio.ca/120977/news/yellowknife/why-biomass-district-heating-could-help-decarbonize-the-north/
영국, 열 네트워크 개선 사업 지원(NATIONAL HOUSING FEDERATION, 2023.2.15.)
▶ 효율 개선으로 탄소배출 저감
● 영국은 ？3,200만 규모의 ‘Heat Network Efficiency Scheme(HNES)’을 통해 지역난방 시스템 개선 사업에 자금을 지원함.
● 자본 보조금은 최대 ？3,000만 규모, 수익 보조금은 최대 ？200만의 규모로 지원이 가능함.
● 총 8번의 펀딩라운드를 진행할 예정이며 마지막 라운드의 마감기한은 2024년 5월 10일임.
● HNES의 주요 목표는 다음과 같음.
-열 네트워크 효율을 개선하여 탄소배출량 감축
-이용자의 열 네트워크 경험 및 신뢰 개선
-부문 규제를 위한 열 네트워크 시장 준비 지원
● 신청 가능한 기관은 ▲공공부문, 민간부문, 3부문 조직, ▲기존 지역난방 네트워크 또는 공동 난방 네트워크 운영자, ▲영국이나 웨일즈에 위치한 열 네트워크, ▲담당하는 열 네트워크에 대한 투자 결정 승인 권한이 있는 법인임.
출처: https://www.housing.org.uk/news-and-blogs/news/heat-network-efficiency-scheme-hnes-funding-improvements-district-communal-heating-systems/
중국, 원자력 지역난방용 파이프 건설(Nuclear Engineering International, 2023.2.21.)
▶ 100만 명 주민의 난방 수요 충당 가능
● 중국의 국립전력투자공사인 SPIC(State Power Investment Corp.)는 옌타이시와 웨이하이시를 연결하는 23km 길이의 원자력 지역난방용 파이프 건설에 착수함.
● 해당 시설은 산동성 지역의 900MW 규모의 원자력 지역난방 프로젝트의 3단계를 지원하는 것임.
● 프로젝트는 총 약 $1억 규모로 진행되며 지능형 스케줄링 관리기술이 적용된 열원분배 센터와 매개변수 모니터링을 위한 제어 플랫폼을 포함함.
● 2023년 난방시즌에 난방 제공이 가능할 것으로 예상되며 100만 명 주민의 난방 수요를 충당할 수 있음.
● 또한, 해당 파이프라인은 약 90만 톤의 석탄소비를 대체할 수 있어 CO2 배출량을 165만 톤 줄일 수 있음.
헝가리, 전극보일러 열병합 프로젝트 착수(Energy Industry Review, 2023.2.16.)
▶ 전력망 유연성 제공 및 변동성 재생에너지원 통합에 유리
● 유틸리티 기업인 Dunamenti Power Plant는 난방용 온수를 공급하기 위해 잉여 재생에너지로 운영되는 전극보일러 열병합 발전 프로젝트에 착수함.
● Dunamenti사의 전극보일러는 헝가리 전력공사(MAVIR)에 급전 가능한 유연성 전력 30MW를 제공할 수 있어 변동성 재생에너지원을 최대 120MW까지 그리드에 안전하게 통합할 수 있음.
● 해당 프로젝트는 잉여 전력을 열로 변환하여 열 저장탱크에 저장함으로써 전기그리드 균형을 맞출 수 있고 지역 열 수요를 충당할 수 있음.
● 궁극적으로 천연가스 대체가 가능하며 지역난방 시스템의 가스 소비를 줄일 수 있음.
출처: https://energyindustryreview.com/construction/dunamentis-new-30mw-e-boiler/
지역난방 탈탄소화 정책 평가 방법(EUROHEAT&POWER, 2023.2.14.)
▶ 만족도를 기준으로 하는 유연한 평가에 적합
● 재생에너지 도입 및 에너지 효율 개선을 통한 지역난방 네트워크 탈탄소화 정책이 보편화되고 있으므로 해당 정책의 효율성을 정량적으로 평가하는 방법이 필요함.
● 유연평가 방법론(flexible methodological)의 관점에서 정책 평가 방법은 다음의 6단계로 나뉨.
-1단계: 정책 범위 정하기
-2단계: 정책 목표 설정하기
-3단계: 정책 효과 측정을 위한 지표 선택
-4단계: 정책 평가 주기 설정
-5단계: 정량화된 목표를 설정 하고 만족도로 정책 평가
-6단계: 평가방법론 개선
● 1단계에서 평가할 정책의 범위를 단일 유틸리티, 지역, 지방자치단체 등이 관리하는 지역난방 네트워크로 설정할 수 있으며 이에 따라 2단계 정책목표가 달라질 수 있음.
-유틸리티는 타당한 열 가격을 유지하는 것을 우선 목표로 정할 수 있음.
-지역 당국은 지역에너지원을 위한 공급체인을 활성화함으로써 지역 경제를 일으키는 것을 목표로 정할 수 있음.
● 3단계에서는 지표를 정책목표에 맞춰 설정하는 것이 중요하며 비율 개선 및 만족도 수준을 확인하는 것에 중점을 맞춰 타 정책과 공정한 비교가 가능하도록 해야 함.
● 4단계는 정책의 총 기간에 따라 달라지며 5단계에서는 만족도 평가를 위해 기준 시나리오를 설정하는 것이 중요함.
● 6단계에서는 이해관계자의 의견에 대한 피드백 과정(feedback loop)을 통해 평가방법을 조정(평가지표 변경, 만족도 수정 등)하는 것이 필요함.
※자세한 내용은 다음의 문서를 참고(Efficient and renewable district heating: How to evaluate development policies?)
출처: https://www.euroheat.org/resource/efficient-and-renewable-district-heating-how-to-evaluate-development-policies.html
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