월간전기



[이슈현장]가장 효과적인 에너지 절감 수단은‘ 에너지효율 향상’

2019-09-01

가장 효과적인 에너지 절감 수단은‘ 에너지효율 향상’ 성공적인 EERS 추진 전략 토론 ... 대안과 방향 논의 최근 들어 전기, 가스, 열 등 에너지수요가 지속적으로 증가하는 여건에 대처하기 위해 정부는 지난해 5월부터 한국전 력공사를 대상으로 EERS 시범사업을 시작했다. 특히 올해는 한국가스공사, 한국지역난방공사에서도 참여하여 에너지 사용고객의 효율향상 기술 및 서비스 혁신을 위한 새로운 전환점이 마련될 것으로 보인다. 이에 대한전기협회는 오는 지난 7월 23일 더불어민주당 김성환 의원실, 한국에너지공단과 공동으로 국회의원회관에서‘성공적인 EERS 추진 전 략 토론회’를 개최했다. 정리 강창대 기자 \| 자료제공 대한전기협회 에너지는 작동할 때마다 수많은 변환을 겪으며 다양 한 형태를 띤다. 그리고 에너지의 변환은 에너지 손실 을 동반한다. 비록 그 에너지가 사라지는 것은 아니지 만, 초기 에너지의 일정한 양은 사용되지 않거나 버려 지는 형태로 바뀐다. 전기 사용은 에너지 손실을 묘사하는 좋은 예다. 초기 에 이 프로세스는 특정한 방식을 통해 전기를 생성하 는 것으로 시작한다. 예를 들어, 발전소에서 석탄을 태 우는 것은 석탄에 저장된 화학에너지를 연소를 통해 방출한다. 방출된 에너지는 증기를 만들 열을 생산하 고, 이때부터 증기는 터빈을 움직여 기계에너지로 전 환되고, 기계에너지는 전기를 생산한다. 일반적으로 석탄화력발전소의 효율은 약 38% 정도로, 연료가 함유한 초기 에너지의 3분의 1 정도만 사용할 수 있는 에너지의 형태로 변환된다. 반면 나머지는 손 실된다. 이렇게 생산한 전기는 송전 과정에서 추가적 인 손실이 발생한다. EIA가 추정하기로는 미국의 경 우, 송배전 과정에서 약 발전량의 약 6%가 손실된다. 전기는 대규모 발전소에서 광범위한 네트워크를 통해 소비자에게 전달된다. 이때 장거리 전송은 전력 손실 을 발생시킨다. 에너지 손실의 주요 부분은 변압기와 송전선에서의 줄효과(Joule effect)에서 온다. 그 에너 지는 전도체에서 열로 손실된다. 일반적인 송·배전망 의 주요 부분을 고려할 때, 다양한 단계에서 발생하는 전력 손실의 평균값은 아래와 같다.¹ 이런 여정을 거쳐 전기는 목적지의 백열전구에 도달하 게 될 것이다. 전구는 얇은 전선(filament)이 빛을 낼 때가지 가열되고, 상당한 양의 에너지가 열로 손실된 다. 그 결과, 얻을 수 있는 빛은 전기를 생산하는 데 사 용된 석탄이 함유한 에너지의 약 2%다. 전구형 형광등 (CFL)을 사용한다면 백열전구를 사용하는 것보다 효 율을 4배 개선할 수 있다. 그렇다 해도 석탄의 초기 화 학에너지의 8%에 불과하다. 연료 자체는 많은 에너지를 함유하고 있지만, 실제로 사용 가능한 에너지는 일부분이고 대부분은 손실된 다. 이와 같은 손실은 가솔린 자동차에서 비슷한 양상을 보인다[그림 1]. 에너지효율향상의무화제도(EERS: Energy Efficiency Resurce Standards)란 에너지공급자에게 에너지 판매 량과 비례해 에너지 절감 목표를 부여하고 효율 향상 을 위한 투자를 통해 목표를 달성토록 의무화하는 것 을 말한다. 그동안 에너지공급자는 에너지이용합리화 법에 따라 효율 향상을 추진할 법률적 책무가 있었으 나 판매량 감소 등을 이유로 투자에는 소극적인 면이 있었다는 지적이 있다. 정부는 지난해 5월부터 한국전 력공사를 대상으로 EERS 시범사업을 시작했다. 특히 올해는 한국가스공사, 한국지역난방공사에서도 참여 해 EERS의 새로운 전환점이 될 것으로 전망된다. 그래 서 제2회 전력정책포럼이 ‘성공적인 EERS 추진 전략’ 이라는 주제를 갖고 열렸다. 이날 토론회에서는 이우남 한국전기연구원 박사가 ‘EERS 발전방향’이라는 주제로 발표를 맡았다. 발표 이후에는 박종배 건국대학교 교수를 좌장을 맡아 진 행하는 패널토론이 이어졌다. 패널토론에는 장승찬 한국에너지공단 수요관리정책실 팀장, 이재헌 한국전 력공사 EERS 기획부 부장, 김상목 SKT 팀장, 이성인 에너지경제연구원 박사, 구민회 법률사무소EE 변호사 등이 참여했다. [그림 1] 가솔린 자동차의 에너지 손실[그림 2] 이우남 한국전기연구원 박 효율향상은 가장 효과적 수단 미국과 유럽의 경우, 전력 및 가스사업자에 대한 에너 지효율향상 의무화 시행이 비중이 높은 편이라고 한 다. 미국은 27개주에서 시행하고 있으며, 2015년 연간 판매량의 1.2%에 해당하는 에너지 절감을 달성했다. 반면 EERS를 시행하지 않는 주의 경우 에너지 절감이 0.3%에 불과했다. 유럽도 EERS와 유사한 ‘에너지공급 자의무화’(Energy Supplier Obligation)이나 ‘백색인증 제’(White Certificate)를 운영하고 있다. 정부나 규제기관이 의무대상자인 전력 및 가스회사에 의무달성 목표를 설정하는 방식이다. 한국은 2018년 EERS 시범 사업 시행에 들어갔고 본격적인 시행은 2020년부터 계 획돼 있다. 이 기간 동안 정부와 공단, 공급사를 중심 으로 제도 도입을 위한 정책 연구와 기술 분석 등이 추 진되고 있다. 이러한 과정을 거쳐 정책설계나 구체적인 시행방안이 마련될 것으로 예상된다. 이우남 박사는 에너지효율향상 의무화가 확대되는 배경 과 관련해 자원의 가용성이나 환경적 측면에서 에너지 효율향상이 가장 효과적인 수단이기 때문이라고 강조 했다. 또한, 기후변화 대응과 에너지 안보 차원에서도 효과적인 대응 수단으로 인식되고 있다고 한다. 말하자 면, 에너지 효율향상이 비용효과나 리스크 면에서 가장 우수한 자원으로 보는 시각이 확대되고 있다는 것이다. 에너지 효율향상은 공급자와 참여 수용가, 국가 모두 에게 편익을 주기도 한다. 에너지 효율이 향상되면 공 급자는 송배전 시설이나 발전소를 늘릴 필요가 없고, 예비력 확보도 최소화할 수 있으며 환경비용을 줄일 수 있다. 참여 수용가 입장에서는 요금이 주는 대신 자 산가치는 상승하고, 운영과 유지보스의 생산성이 향상 된다. 국가의 입장에서는 온실가스를 감축하고 에너지 안보가 강화되며, 고용창출이나 산업생산성이 높아지 는 이점이 있다. 그럼에도 한국의 에너지 효율향상 수 준은 2018년 기준으로 25개국 가운데 13위에 그쳤다. 이에 대해 이우남 박사는 산업과 수송부문은 상대적 으로 우수하나, 국가적 노력이나 건물 부문에서는 다 소 미흡하다는 분석을 내놓았다. 이어 이우남 박사는 EERS의 성공적인 이행을 위한 필 수적인 선결사항을 제시했다. 우선, ▲효율향상을 위 한 정보인프라를 구축해야 한다. 말하자면, 스마트 미 터링에 기반한 에너지 공급사의 빅데이터와 연계함으 로써 수용가의 에너지 사용행태를 분석하는 것은 유 용할 수 있다. 사용 행태별로 그룹을 짓고 선택과 집중 을 도모할 수 있기 때문이다. 다음으로, ▲국내 에저지 절감 잠재량에 대한 정밀한 분석을 토대로 합리적인 목표를 설정해야 한다. 주기적인 기술 및 시장조사는 EERS 목표 설정의 근간이 된다. 이와 관련해 이 박사 는 EERS를 시행할 경우 리스크를 최소화하기 위한 필 수적인 요건이라고 강조했다. 이외에도 ▲효율향상 시 장전환을 위해 시장 평가를 실시해 현상을 파악하고 전략을 수립할 것, ▲에너지공급자의 적극적인 시행을 유도하기 위한 비용보전 방안 강구해야 한다는 점, ▲ ESCO 활성화를 통한 에너지 절감 시장 활성화 및 이 행률 제고하고 ▲장기적으로 제도 간의 연계를 통한 이행률을 높임과 동시에 궁극에는 제도를 통합하는 방안을 모색할 것 등을 제시했다. 이우남 박사는 에너지 효율향상이 한국에 가장 이상 적인 자원으로 인식할 필요가 있다고 강조했다. 에너지 효율향상은 가장 친환경적이고, 비용효과적이며 사 회적 비용을 유발하지 않는 자원이기 때문이다. [그림 3] 한국에너지공단 수요관리정책실 장승찬 팀장[그림 4] SKT의 김상목 에너지ICT사업팀장 성과 인센티브 및 보상 체계 필수 토론자로 참여한 한국에너지공단 수요관리정책실 장 승찬 팀장은 EERS 추진현황과 그간의 실적을 정리했 다. 시범운영 결과에 대해 정 침장은 한전보유 자체설 비(변압기, AMI)를 포함한 절감실적이 837△GW로 당 초 목표의 1.1배 초과 달성했다고 밝혔다. 다만 EERS 중점 지원대상인 고객설비 효율투자에 따른 절감실적 이 183△GWh로 미흡하다고 평가했다. 또한, 올해 4월 고시 개정을 통해 가스공사와 지역난방공사를 대상으 로 올해의 절감 목표를 부여하고 신규사업의 확대를 추진하고 있다고 전했다. 한국전력 EERS기획부 이재헌 부장은 “인센티브를 활 용해 자벌적인 투자를 유도”해야 한다는 주장을 펼쳤 다. 미국의 경우 사업 투자확대를 위한 유인책으로 성 과 인센티브 정책을 활용하고 있다. 이 부장은 인센티 브를 시행한 주와 그렇지 않은 주의 실적이 2배 이상 차이가 난다는 점을 지적했다. 2017년 실적의 상위에 든 10개의 주에서 손실보전과 성과인센티브를 운영하 고 있다고 지적했다. 유럽의 경우에는 별도의 인센티 브는 없지만 인증서 거래를 통해 수익을 확보할 수 있 도록 돼 있다. 이 부장은 이처럼 선진 주요국의 사례를 들어 “EERS 운영 시 지원금 등 프로그램 비용 보전은 최소한의 필요조건”이라고 강조했다. 에너지경제연구원의 이성인 연구위원은 EERS의 성공 적인 도입을 위한 조건으로 ‘프로그램 설계’를 강조했 다. 이 연구위원은 EERS의 제도적 설계요소로 ①정략 적 목표량을 부과하여 이행하고 입증하도록 요구 받 은 ‘의무화 대상기관’ ②정해진 기간 동안에 달성해야 할 에너지 절감에 대한 ‘정량적 목표 설정’ ③절감 목표 를 달성하기 위한 ‘적격 절약 활동’ ④비용보전 ⑤평가, 측정 및 검증(EM&V) ⑥비용제한, 인센티브, 패널티 및 디커플링(decoupling) 등이라고 지적하고, 오랜 경 험을 가진 해외 운영사례를 면밀히 검토해 국내 실정 에 맞게 제도를 설계해야 한다고 강조했다. SKT의 김상목 에너지ICT사업팀장은 EERS 시행 취지 를 달성하기 위한 요건으로 ▼비용 보전 방식의 합리화 와 ▼다양한 참가자(player)들의 참여 동인 마련, 두 가 지를 제시했다. 그리도 M&V 방법론 기반의 에너지 소 비 효율화 방안에 대한 제언을 덧붙였다. 김 팀장은 데 이터 기반의 운전 가이드 및 컨설팅, 자동 제어 로직 등 을 적용함으로써 지속가능한 에너지 소비 효율화의 구 현이 가능하다고 지적하고, 이렇게 될 경우 설비 업체뿐 만 아니라 IT와 시스템 설계, 컨설팅 등 다양한 사업자 들이 시장에 참여함으로써 EERS 산업생태계를 자연스 럽게 조성하는 자양분이 될 것이란 기대를 내비쳤다. --------------------------- 1. IEC docume“ntEfficient Electrical Energy Transmission and Distribution”(2007) < Energy News >