적정 CHP/DHC 보급과 정책적 함의

1. 적정CHP/DHC 보급과 정책적 함의 2005. 6. 30 에너지경제연구원 최 병 렬

2. 주 요 내 용 • 집단에너지정책 • CHP/DHC 모형 분석 • 정책적 함의

3. 과거의 패러다임 여건변화 새로운 패러다임 정책목표 지속가능발전 정책목표 안정적에너지수급 환경규제 소비고급화 시장운영 시장주도 시장운영 정부주도 세계화 민영화 대외관계 폐쇄형 시스템 대외관계 개방형 시스템 동북아지역부상 남북협력 진전 기술개발 국내수요기술개발 기술개발 시장개척형기술개발 무한시장경쟁 세계화 집단에너지정책 정책 패러다임의 변화

4. 집단에너지정책 에너지 정책의 기본방향 제2차 국가에너지기본계획(2002-2011) • 지속발전 가능한 에너지 시스템 구축 • •기후변화협약 대비 환경친화적 에너지시스템 : • ( 열병합발전 및 지역냉난방 확대) • • 에너지이용 합리화 추진 : 집단에너지 보급 활성화 • 시장기능이 활성화된 에너지산업 육성 • • 에너지산업 구조개편 및 민영화 추진 • • 에너지 가격 기능의 활성화 : • 집단에너지의 사업자별/지역별 가격체계

5. 집단에너지정책 에너지 정책의 기본방향 제3차 에너지이용합리화기본계획(2004-2008년) • 합리적 에너지 가격체제 구축 • 에너지 저소비형 사회로의 전환 추진 • • 대규모 택지와 산업단지에 집단에너지 보급 활성화 • • 소형CHP, CES 보급 확대, 전기직판제도 정착 • 에너지 다소비부문에 대한 절약시설투자 촉진 • 에너지절약 및 청정에너지 기술개발 • 신재생에너지 기술개발 및 보급확대

6. 집단에너지정책 에너지 정책의 기본방향 제2차 집단에너지 공급계획(2002-2006년) • 지역냉난방 2006년까지 보급율 11.3% • •법 지정 연료 , 쓰레기 소각열, 매립가스 활용 • • 도시재개발 및 재건축지역에 대한 지역난방 공급 • • 도시가스 및 전기 사업자와의 역할 분담 • 구역형 집단에너지(CES) 보급활성화 • • 협상 요금체계 • • 지자체, 도시가스사, 집단에너지사업자의 참여 • • 법 지정연료, 쓰레기 소각열, 산업폐기물 활용

7. CHP/DHC 분석모델 최적 CHP 도입 규모 산정 모델 • CHP의 효율성은 열과 전기의 부하가 일정 규모 이상 동시에 발생할 경우에만 높음. 이는 동 기술 확대보급 제약 요인임 • 향후 CHP는 에너지 절약 및 대기환경개선에 크게 기여할 것으로 기대됨 • 분석 모형은 주어진 시장여건 하에서 CHP 도입 가능성을 검토

8. CHP/DHC 분석모델 분석대상 에너지수요 (기준)

9. CHP/DHC 분석모델 주택온수 부하 대단히 감사합니다 !

10. CHP/DHC 분석모델 건물온수 부하

11. CHP/DHC 분석모델 건물냉수 부하

12. CHP/DHC 분석모델 주택전력 부하

13. CHP/DHC 분석모델 건물전력 부하

14. CHP/DHC 분석모델 주요전제, 국제유가 등 (기준)

15. CHP/DHC 분석모델 주요전제, 전력요금 (기준)

16. CHP/DHC 분석모델 주요전제 및 분석방법 • 사업형태: DE/CES • 국가 전력 계통 연계 • 전기직판, 부하 포화연도 1개년 • 가격 추정 시점 : 2003년 말 • 감가상각기간 : 20년 • 비용최소화 최적설비 선택모형 운영 ( Mixed Integer Program 선형모형 분석)

17. 개별 난방 중앙 난방 온열 온수수요 축열 CHP 연료 HOB 냉방수요 냉수시스템 냉온수기 계통전력 전력 전기수요 • 에너지 공급 시스템 개요 온열 전력 냉수시스템 전력 전력 전력 전력

18. CHP/DHC 분석모델 주요전제, 에너지원간 요금구조

19. CHP/DHC 분석모델 최적 CHP 도입 규모 산정 모델 • 목적함수 - 대상지역의 에너지 수요를 충족시키는 비용 최소화 함수 - 총비용 = 설비투자비 + 재료투입비 + 수전비용 + 수열비용 + 비상대기전력비용 - 역송 전력판매 수익 (및 용량요금 수익 ) • 주요 제약조건 - 에너지 수급조건과 열전비 조건 - 설비가동조건 및 설비능력조건 - 재료투입조건 - CHP 및 축열조 가동조건 - 빙축시스템 가동조건

20. CHP/DHC 분석모델 최적 설비 규모 (base scenario)

21. CHP/DHC 분석모델 투입연료가격 별 온수 요금 (원/Mcal) • 천연가스를 지역난방용에서 발전용으로 도입할 경우 열 요금 26% 하락. 유가 상승 시 열 요금 상승됨.

22. CHP/DHC 분석모델 국제유가 수준과 온수요금

23. CHP/DHC 분석모델 전기요금변동시 온수 요금 (원/Mcal) • 전기요금 10% 하락하면 열 요금은 약 16% 증가

24. CHP/DHC 분석모델 전력직판 불가, Lswr 이용가능 시 온수요금

25. CHP/DHC 분석모델 전력 추종운전 시 온수요금 • 전력추종 운전하면 사업성이 좋아질 수 있음. 이 경우 CHP 생산에너지증가, HOB 열생산 감소, 축열조 이용 증대, 계통수전 감소. 전체 열생산량 30% 증대

26. CHP/DHC 분석모델 CHP 최적규모와 외부 환경효과 • CHP를 최적수준보다 확대 보급 가능하나, 도입 폭은 크지 않음 • - 에너지 및 환경개선 외부효과 : 최저 0.5원/Mcal ~ 최고 7.8원/Mcal

27. CHP/DHC 분석모델 분석결과의 의미 • 사업여건에 지극히 민감한 시장 • 투입에너지 가격(국제유가 및 에너지가격) 수준 • 생산에너지 판매가격 • 부하패턴(가동시간) • 정부정책 의존적 사업 • 열 요금 수준 • 전력직판 허용여부 • 외부효과 (에너지절약, 대기환경개선, 송전혼잡 완화 등)에 대한 지원가능성 존재

28. CHP/DHC 분석모델 분석결과의 의미(계속) • 에너지가격 수준 및 에너지원간 가격구조에 민감한 사업 • 사업기간의 국제유가 및 에너지가격 수준 • 투입 및 판매 에너지원간 상대가격 구조 • 잠재적 경쟁기업이 다수인 사업 • 지역난방기업, 천연가스기업, 전력기업, ESCO 등 기타 에너지 관련 기업 • 선발기업의 전략적 행위에 취약한 사업 • 투입에너지 관련 기업 • 판매에너지 관련 기업

29. 정책적 함의 정책추진의 전제 • CHP 보급을 위한 에너지 및 환경정책은 지역의 수용가, 사업자, 경쟁사업자, 국가적인 차원에서 분석되고 지원방안을 검토 - 소비자 : 열 및 냉수, 전기요금의 적정성, 쾌적성 • - 공급자 : 적정 이윤, 사회적 책임 • - 정부 : 에너지효율성, 국제환경규제 부합성, 타 연료와 • 의 형평성

30. 정책적 함의 CHP 도입확대방안 • 국가 차원의 CHP 계획 필요 • 에너지절약, 기후변화대응 방안의 일환으로 CHP 확대보급 • 필요 • 체계적이고 합리적인 행정체계 구축 요청 • 국가 에너지계획에 적극적으로 반영되지 않음 • 열병합사업에 대한 전력시장 애로 해소 • 집단에너지사업자의 전력직판용량 제한 : 발전설비 150MW • 이하 • 구역전기사업자의 전력수요 70% 용량 의무적 구비

31. 정책적 함의 CHP 도입확대방안(계속) • 전력거래 정산 규칙과 연료제약 • 열병합발전 전력에 대한 정산 규칙 • 수도권 천연가스 연료 제약 • CHP 잠재력에 대한 체계적 홍보 장려 • 기후변화협약 대응전략으로 CHP 역할 증대하고 있으나, • 국가 전력공급계획 수립 시에 CHP의 위상 확보 노력 미진 • 전력공급시장의 Minority로서 • 협상력 (Bargaining Power) 부족

32. 정책적 함의 CHP 도입확대방안 (계속) < 에너지 정책 부문> • CHP 투입연료 및 생산 에너지에 대한 차별적 지원 • CHP 지역냉난방사업의 부하개발 지원 • 전환부문 산업간 협력시스템 구축 (전략적 제휴 포함)

33. 정책적 함의 CHP 도입확대방안 (계속) < 환경 정책 부문 > • 교토메카니즘 도입 시 열병합발전의 온실가스 감축효과 반영제도 강구 • 외부효과를 반영한 열병합발전용 투입연료 가격 지원 • 신재생 에너지 연료 지역난방/열병합발전 지원

34. 대단히 감사합니다. !!!