지난 4월16일부터 18일까지 개최된 한국태양에너지학회 춘계학술대회에서 한국태양열융합협회를 중심으로 열린 ‘재생에너지 정책·표준시험조건(STC) 특별세션’이 성황리에 종료됐다. 이번 세션에서는 올해 신재생에너지관련 사업들의 추진방향과 태양열분야 기술개발 현황 등을 공유하는 시간으로 진행됐다.

 

신재생에너지 지원사업 추진방향 공유

 

정진원 한국에너지공단 실장은 신재생에너지 지원사업의 올해 추진방향과 내년 추진안을 소개했다.

 

신재생에너지보급지원사업은 공공보급과 민간보급으로 나뉜다. 공공보급 지원사업은 2종 이상 에너지를 동시 투입하는 에너지원간 융합과 구역복합 등을 차등지원하는 융복합지원사업과 일정비율 이상 신재생에너지를 보급하도록 하는 공공기관 설치의무화제도가 있다.

 

민간보급 지원사업은 △주택지원사업 △건물지원사업 △금융지원사업 등이 있다. 현재 비태양광지원사업은 접수가 완료됐으며 건물지원사업의 경우 5월 위원회를 거쳐 5월말 최종 선정될 예정이다.

 

정진원 실장은 “보급지원사업 단가는 지난해에 비해 떨어졌다”라며 “이는 중국산모듈 유입으로 태양광모듈 폭락에 의한 것”이라고 말했다.

 

금융지원사업은 장기 저리의 융자를 지원하는 사업으로 상시접수 대상은 △RE100태양광 △마을태양광 △태양광 고정가격경쟁입찰선정사업 등이며 정기접수 대상은 산단태양광과 분산에너지특화지역 등이다.

 

정진원 실장은 “실수요자 중심 예산집행을 진행할 예정”이라며 “지원비율은 전년대비 5% 감소했으나 상시·우선지원대상은 5% 상향됐다”고 말했다.

 

에너지공단은 저탄소모듈 의무화를 진행할 예정이며 보조율 조정을 통해 저탄소모듈 의무화비율을 40%로 고정했다. 또한 RE100과 산업단지를 우대하며 주택지원사업의 경우 대기열프로그램 도입해 대기번호를 부여한다. 또한 평가점수 비율이 계량 20%와 비계량 80%로 변동됐는데 개발행위허가 사전완료여부를 평가에 반영했으며 계량점수가 확대됐다.

 

정진원 실장은 “건물사업은 허수와 이월되는 경우가 많았다”라며 “실수요자중심으로 서류와 개발행위허가가 실수요자 파악하는 것”이라고 말했다.

 

에너지공단은 예산효율화를 위한 지원비율 하향조정을 진행했으며 접수기간 개선을 통해 이월예산 최소화할 예정이다. 허수를 뺀 실수요자 중심으로 받기 위한 제도개선으로 예산확보 용이하려는 움직임을 보이고 있다.

 

또한 접수대상을 확대하며 사후관리를 강화할 방침이며 접수시스템 개편으로 국세청과 시스템연계를 진행한다. 탄소배출량 기준도 670g·CO₂/kW에서 655g·CO₂/kW로 강화됐다.

 

내년 신재생에너지 지원사업 주요개정검토안에 따르면 보급지원 사업의 경우 저탄소태양광모듈 의무화하며 사업관리요소 강화, 지원 조건 개편 등으로 안정적 보급을 확대할 예정이다.

 

융복합지원의 경우 저탄소 태양광 모듈 사용을 의무화하며 선정평가 시 컨소시엄 사업관리 요소를 강화할 방침이다. 사업관리 강화 평가기준관련 자체사후관리 실적 신설하며 사업변경률 관련기준 강화하는 등 관련기준을 강화할 방침이다.

 

또한 사업연장기간 30일로 단축해 이월을 최소화해야할 방침이며 금융지원의 경우 중대형 태양광사업과 상생협력하는 사업을 중심으로 융자사업을 진행할 방침이다.

 

정진원 실장은 “평가방식, 중대형태양광 지원방안 등 열심히 연구할 것”이라며 “하반기에 간담회 통회 최종안 도출 할 것”이라고 말했다.

 

에너지公, 분산법 내 열E 활성화방안 마련

 

이병헌 한국에너지공단 부장은 분산에너지활성화특별법(이하 분산법)에 대해 소개했다. 분산법은 송전선로 건설이 어려운 상황, 사회적 수용성 저하 등 문제점에서 시작된 법으로 지산지소를 통해 문제점을 해소하도록 유도하기 위해 제정됐다.

 

국내는 지역별 전력자립률 편차가 심한 상황으로 중앙집중형 시스템 단점을 보완하고 분산형시스템의 장점을 극대화할 수 있는 정책이 필요하다.

 

분산법은 크게 △설치의무제 △배전망 관리감독 △전력계통 영향평가 △특화지역 등으로 구성됐으며 실태조사등을 통한 순환체계를 갖췄다.

 

분산에너지의 범위는 40MW 이하 모든 발전설비로 화력발전과 집단에너지 설비 등의 구분없이 모두 인정하고 있다. 500MW 이하 집단에너지설비도 별도로 인정된다.

 

이병헌 부장은 “자가용설비는 배전선로를 포함한 선로가 필요하지 않아 용량제한이 없다”라며 “분산에너지 안에는 열에너지도 포함돼 향후 열에너지를 활용한 분산에너지를 고민해야할 시점”이라고 말했다.

 

분산에너지사업자의 경우 별도로 등록받는 것이 아니라 기본적으로 발전사업 허가받은 사업은 모두 분산에너지사업으로 가름한다.

 

분산에너지 설치의무의 경우 100만㎡ 이상 개발사업이며 연 전력사용량이 20만MW 이상이어야 한다. 에너지공단은 연도별 분산에너지 의무비율도 초기단계에서는 2%로 시작해 향후 20%까지 단계적으로 향상시킬 계획이며 직접전력거래(PPA)도 배전구역 안에서 인정하고 있다.

 

배전망 관리감독은 우리나라 독특 전력사업구조에 따른 정책으로 원활한 사업추진을 위해 정보를 제공하며 배전망 증설 등을 실시하고 있다. 전력계통영향평가는 한국전력공사가 시범사업으로 운영 중인 것으로 10MW이상 전력을 사용하려는 사용자는 사전에 평가받는 제도다.

 

특화지역은 지역 내 전력공급 안정성 추구를 위한 것으로 분산에너지 사업자가 판매를 직접 선택할 수 있는 여지를 확대했다.

 

이병헌 부장은 “한전망을 이용해 직접거래할 때 망이용료, 부가정산금 등은 지불해야한다”라며 “전기사용자는 분산에너지사업자로부터 받을지 배전사업자로부터 받을지를 선택할 수 있다”고 말했다.

 

또한 재생에너지에 한해서는 특화지역이더라도 기존에 있는 재생에너지 직접PPA를 통해 공급가능하도록했다.

 

이병헌 부장은 “향후 분산법을 통해 열에너지를 새롭게 정의해야한다”라며 “탄소중립을 위해 청정열에너지 이용해 열에너지를 사용하며 공급한다는 목적을 요청하는 기관이 있는 상황”이라고 말했다. 이어 “올해 분산법 개정작업과 연구용역을 시작하려고 한다”라며 “열에너지에도 많은 활용방안을 얻을 수 있도록 노력해 다양한 에너지원 활용과 지역경제 활성화도 기대된다”고 강조했다.

 

원예시설 內 태양열·지열 융복합E시스템 구축

 

김민휘 한국에너지기술연구원 박사는 원예시설 공조를 위한 태양열·지열 융복합에너지 생산·저장·관리 및 실증모델 구축결과를 발표했다.

 

국제재생에너지기구(IRENA)에 따르면 기후변화 대응을 위해서는 많은 투자가 이뤄지는데 이중 재생에너지 전력생산과 그리드 유연화 등과 함께 실질적으로 어떻게 효율화할 것인가가 중요하다.

 

이때 열에너지를 직접 사용하는 것도 중요한 상황이며 해외에서는 신재생열에너지 및 고효율에너지설비에 대한 수요도 지속적으로 증가 중이다.

 

이에 따라 연구진들은 온실에 △태양열 △계간축열조 △태양광·열복합패널(PVT)로 열을 생산해 계간출열조에 저장하며 태양열과 PVT 생산량이 부족할 때 지열을 공급해 에너지성능분석을 실시했다.

 

히트펌프는 공기식으로 동절기 태양열집열기로부터 생산돼 계간축열조에 저장된 열을 하절기에 히트펌프를 통해 냉열을 만드는 구조다.

 

연구진들은 경제적인 연구를 위해 구축비용을 1/10로 줄여 실증을 진행했다. 기계실 지붕에 집열기를 설치했으며 주차장에 PVT를 설치했다. PVT에서 나온 열은 보어홀지중축열조(BTES)에서 히트펌프로 승온해 공급된다. 태양열은 계간축열조에서 직접 공급하거나 히트펌프에서 공급된다.

 

태양열집열기 효율의 경우 BTES에 축열했을 때 효율이 가장 좋았으며 평균적으로 37.5% 집열효율을 보였다. 월별분석결과 태양열은 BTES를 운영하거나 계간축열조 낮은 상황에서는 좋은 효율을 나타냈으며 PVT도 우수한 효율이 나와 종합효율도 60%까지 향상할 수 있을 것으로 분석됐다.

 

계간축열조의 경우 비용절감을 위해 △탱크방식 축열조 △단열보강 △지중매설 등을 실시했으며 지난해 여름 80~90℃까지 온도가 상승했다. 축열량과 방열량 효율측정하면 누적효율 77.7%로 Transys 시뮬레이션과 유사한 효율을 나타냈다. 이는 겨울철에는 낮은온도로 운영되는 것이 좋다는 결론을 확인했다.

 

BTES시스템의 경우 50M까지 천공해 운영했으나 결과상으로는 좋은 결과를 얻지 못한 것으로 나타났다. 공기식히트펌프사용과 지열·태양열히트펌프 성능계수(COP) 차이를 분석한 결과 공기식히트펌프는 -15~10℃ 시 1 이하로 떨어졌다.

 

김민휘 박사는 “비용회수기간은 8년으로 나타났다”라며 “탄소배출권 가격이 높아져야 한다”고 강조했다. 

 

유럽중심 PVT모듈 기술동향·국내시장 활성화방안 공유

 

주홍진 한국에너지기술연구원 박사는 유럽시장 중심 PVT 기술동향을 소개했다.

 

태양열시장은 지속적인 하락세를 보이고 있으며 이중 유럽시장은 유일하게 상승흐름을 타고 있다.

 

국내에는 지난 2016년부터 2023년까지 연평균 2만5,000㎡가 설치됐으며 주로 전남과 경북 등 농촌지역에서 활용 중이다.

 

주 활용처가 가정용으로 한정된다는 점도 극복해야 할 과제로 떠오른다. 이에 따라 침체된 시장을 활성화시킬 수 있는 아이템이 필요한 상황이다.

 

태양열시장 침체를 극복하기 위한 기술로 떠오른 PVT는 전기와 열을 동시에 생산이 가능해 설치면적도 공간활용측면에서의 장점이 있다. PVT는 유창형과 무창형으로 구분되는 데 현재 80%가 전기를 우선생산하는 무창형으로 이뤄진다.

 

국외 대표 인증은 솔라시마크와 SRCC이며 대표적인 PVT 생산기업은 △선맥스 △트리플솔라 등이다. 이중 가장 좋은 PVT는 선맥스로 평가받고 있다.

 

선맥스는 올해기준 1년에 57만장 생산라인을 구축할 예정이며 2027년이면 1년에 125만장의 대량 생산할 수 있는 체계를 갖출 것이라고 발표한 바 있다. 선맥스의 PVT는 다른 기업의 PVT와는 다르게 전기차 쿨링자켓을 PV뒷면에 융착해 전체면적에서 열획득이 가능하게 해 효율이 높인 것이 특징이다. 

 

트리플솔라의 PVT는 단열재없이 설치해 운영되며 패키지화가 잘 돼있어 국내에서도 벤치마킹하기 우수한 사례로 확인된다.

 

국내에서는 올해 PVT와 관련한 KS인증이 확정될 예정이다. 그러나 평균출력이 높게 측정돼 유럽제품도 기준에 들어오지 않는 수준으로 PVT기업들은 최고효율을 높이거나 열손실을 줄이는 방향 중 한 방향을 선택해야 할 것으로 보인다.

 

에너지기술연구원은 대량생산이 가능한 PVT를 개발 중인 상황으로 분리시공형 열회수장치를 통해 어떤 PV모듈에도 붙일 수 있도록 제작할 계획이다. 이는 전용배관을 만들어 집열기 자체적으로 열효율 72%를 달성할 수 있는 시스템으로 평판형 태양열집열기보다 훨씬 쉽게 부착이 가능할 것으로 보인다.

 

주홍진 박사는 “KS인증기준 신설 등으로 국내 PVT시장이 곧 열릴 것”이라며 “국내 기준에 따르면 중국산 저가제품이 들여오면 통과할 수 없기 때문에 시장보급 시 관심을 갖고 반영해 주길 바란다”고 강조했다.