Update2024.05.02 (목)
천연가스, 脫원전시대 新발전원 부상
■원자력 발전의 대안 LNG 복합화력
이처럼 전 세계적으로 원자력 발전의 건설이 취소되는 가운데, 복합화력발전을 통해 원자력 발전 축소에 따른 전력 부족을 보완하는 경향을 나타내고 있다. 이미 일본에서는 원자력 발전 중단에 따른 전력 부족분을 천연가스 발전으로 보충하고 있으며, 미국에서는 셰일가스 상업화 개발에 따른 천연가스 가격의 안정화로 발전단가가 낮아진 가스발전의 비중을 높이고 있는 상황이다. 또한 신흥경제대국은 경제성장에 상응하는 전력수요를 충당하기 위해 가스복합화력 발전을 증가시킬 것으로 예상된다. 우리나라도 지난 2월 고리원전 1호기의 가동중단 사고와 함께 시민단체의 폐쇄 요구까지 맞물리면서 국내 원자력 발전의 기조는 어느정도 수정이 불가피할 것으로 예상된다. 이에 향후 피크부하 대응용 발전방식으로서 가스복합화력이 확대될 것으로 예상된다.
■전력 피크 완화 위한 가스냉방 보급 확대
작년 9월의 대규모 정전사태, 개선되지 않고 있는 전력 예비율 그리고 올해 여름 예상되는 전력 부족 사태로 말미암아 발전 시장의 대대적인 체질 개선이 요구되고 있는 상황이다. 무엇보다도 하절기 냉방전력 피크부하의 관리가 절실한 상황인데 이에 대한 가장 적합한 대책으로서 천연가스를 사용하는 가스냉방의 보급이 활성화 될 것으로 예상된다. 일반적으로 냉방전력의 피크부하는 전력피크의 2.5% 수준인 약 150만kW 수준으로 알려져 있는데 가스냉방을 통해 냉방전력 피크부하를 완화시켰을 경우, 이는 50만kW급 발전소 3기를 짓지 않아도 되는 양이며 전력예비율을 높여 안정적인 전력공급을 할 수 있음은 물론 전력요금 인상을 억제할 수 있는 역할도 기대되고 있다. 최근 수년간 가스냉방의 하절기 냉방전력 피크부하 완화효과가 입증된 만큼 가스냉방의 확대가 예상되고 있다.
■전력수급 위기 대응 비상용 발전기 확대
지난해 9월 이후 동·하절기 전력수급이 용이하지 않은 가운데 최근 지식경제부와 한국전력은 동·하절기 전력수요 증가로 공급예비율이 지속적으로 하락하는 전력수급 위기시 비상대책으로 자가발전기 활용 방안을 모색하고 있다. 비상용 발전기는 현재 정전시 안전·편의를 위해 일정 규모 이상의 건물에 의무적으로 설치해야 한다. 한국전력에 따르면 2010년 기준으로 설치된 비상용 발전기 설비용량은 총 1,354만6,000kW(2만6,594대)로, 현재 국내에서 가동중인 원자력발전기 21기 용량의 약 70% 수준이다. 이 중 1,000kW 이상의 대형 비상발전기는 약 500만kW이며 이 설비 용량은 전력 예비율을 7% 정도 추가 확보 할 수 있는 용량이어서 요즘과 같이 전력수급이 불안한 비상시에는 충분한 활용가치가 있을 것으로 판단된다.
그러나 이러한 여건에도 불구하고 비상용 발전기의 활용은 미미한 것으로 조사되고 있다. 비상용 발전기의 관리체계가 부실한 탓도 있겠지만 최근 지속된 고유가로 인해 비상용 발전기의 발전단가가 상승한 것도 비상용 발전기의 활용을 억누르고 있다는 분석이 설득력을 얻는다. 이에 한국전력에서는 비상용 발전기의 활용도를 높이기 위해 상대적으로 발전단가가 낮고 친환경적이기도 한 천연가스를 활용한 비상용 발전기 활성화 대책을 모색하고 있는 것으로 알려져 있다. 구체적인 방식으로는 천연가스-디젤 혼소 또는 천연가스 전소 방식에 대한 기술검토가 이루어지고 지원대책도 마련하고 있는 것으로 알려지고 있어 천연가스의 보급 확대가 전망된다
국내 전력수급 위기 대응 역할 확대 기대
도서지역 발전원·열병합발전 보급 증대
■도서지역 발전시설 LNG 연료화
우리나라 도서지역의 발전용량은 약 8만kW인데 이 중에서 울릉도 및 서해 5도를 포함한 15개 도서지역이 총 용량의 85%를 차지하고 있다. 이들 발전시설은 100% 디젤을 연료로 사용하고 있는데 도서지역의 발전단가는 일반적인 천연가스 복합화력발전 단가의 약 3~4배에 이르는 533원/kWh이다. 더구나 최근 유가 상승의 여파로 2010년 492억원이었던 도서지역 발전비용은 2011년 739억원으로 크게 상승하였다. 또한 해양 및 도서지역의 배출가스 규제가 현실화 됨에 따라 보다 친환경적이고 경제적인 발전 연료의 검토가 필요한 시점이다.
이에 최근 국토해양부와 한국전력에서는 도서지역 발전에 대한 대책을 검토중인 것으로 알려지고 있는데 기존 디젤 연료에서 LNG로 전환하는 방법이 거론되고 있다. 또한 이와 함께 LNG를 도서지역까지 공급하는 방안도 함께 검토되고 있다.
만약 도서지역 발전연료로서 LNG도 대체한다면 연료비는 연간 270억원이 절감될 것으로 예상되고 있으며 도서지역 주민들의 생활 편리성이 증대될 것으로 기대되고 있다.
■마이크로 코제네레이션 시스템 보급
전기 중심으로의 에너지 사용패턴변화 등에 의해 최근 10년간 가정용 전기 사용량은 연평균 3.2%의 증가세를 보이고 있으며, 향후 5년 이내에 한 가정 평균 300kWh/월 이상의 전력 소비량을 보일 것으로 전망된다.
특히 매년 최고 전력사용량을 갱신하고 있는 상황에서 지난 2011년 9월 15일에는 162만 가구에 전기가 끊기는 사상 유의 대규모 정전사태가 발생했다.
이미 천연가스를 이용한 가정용 마이크로 코제네레이션(열병합발전) 시스템은 국외를 중심으로 친환경 고효율에너지기기로초서 필요성이 인정되어 다양한 Prime Mover 기반의 시스템을 개발하여 보급단계에 이르고 있으나 아직 고가의 가격으로 인해 자체 경제성을 확보한 제품은 없는 것으로 파악하고 있다. 최근 우리나라에서도 마이크로 코제네레이션 시스템에 대한 국책과제 등 개발이 진행되고 있어 가격 경쟁력을 확보한 제품이 개발된다면 국가 전력수급 및 기후변화협약의 대응책으로서 보급이 확대될 전망이다.
최근 셰일가스와 중소형 가스전의 상업화 개발 노력과 그 가시적인 성과가 도출됨에 따라 세계 에너지 시장에 큰 변화를 가져오고 있다. 이는 천연가스가 화석에너지 중 가장 청정 에너지라는 환경적 명분과 함께 풍부한 매장량을 값싸게 채굴함으로써 타 에너지 대비 저렴한 에너지라는 경제적 명분을 함께 가지고 있기 때문이다.
고유가 지속, 환경규제 강화, 전력수급 비상 등이 국가 경제와 국민 생활의 시스템에 혼란을 야기하고 있다. 국가 에너지의 97%를 수입하는 우리나라는 특히 이러한 어려움에 대응하기 위해 향후 에너지 분야와 산업 분야에서 더욱 커지는 천연가스의 역할에 대해 한번 더 고민할 때이다.
