환경오염 및 그에 따른 지구온난화로 인해 세계 곳곳이 기상이변으로 몸살을 앓고 있다. 우리 역시 최근 몇 해 유례없는 무더위로 연일 에너지사용량이 최고치를 경신하는 등 힘든 여름을 보내야 했다. 올 여름 또한 무더위로 인해 초유의 전력난을 겪고 있다. 에너지사용량의 약 97%를 수입하는 우리나라는 에너지 자급 문제에서 자유로울 수 없으며 에너지 문제를 해결하기 위해 그동안 공급위주의 에너지정책은 수요중심으로 패러다임의 변화를 꾀하고 있다. 이러한 에너지수요관리 중심의 정책변화는 에너지 효율향상 및 절약과 관련한 산업에 새로운 기회의 장이 될 전망이다. 최근 에너지수요관리의 핵심으로 우리 ESCO가 다방면에서 거론되고 있으며 적용방안에 대한 다양한 검토가 이루어지고 있다. 우리뿐아니라 유럽국가들도 다양한 방면에 ESCO를 활용하기 위해 ESCO사업 비즈니스모델 개발, 금융기법, 인적네트워크 구축, 기타 업체간 협력방안 등에 대한 논의를 진행하고 있다. 이와 관련한 몇가지 사례 및 의미있는 결과들을 소개한다.
전세계의 인구 증가와 경제 발전은 지속적인 에너지 수요의 증가를 가져오고 있다. 특히, 전력부분에서는 아시아 및 아프리카, 그리고 중남미 등의 개발도상국을 중심으로 그 수요가 지속적으로 증가하고 있어 주요 에너지원인 석탄의 이용도 지속적으로 증가할 것으로 예측되고 있다. 그러나, 이산화탄소 및 대기오염원, 그리고 미세먼지 등의 배출 등은 석탄을 이용한 전력생산에 있어 환경친화적인 기술로의 대응방안 마련과 더불어, 고효율의 다양한 저급연료를 활용할 수 있는 발전 기술의 개발이 요구되고 있다. 이에, 기술개발 및 그 상용화 시장이 점차 증대되고 있는 초초임계 순환유동층 보일러에 대한 관심이 증대하고 있다. 초초임계 순환 유동층 보일러는 중소형의 아임계의 드럼형 구조에서 벗어나 대용량화의 기본 구조인 Once Through 형태의 증기 순환 구조를 지니고 100-300 MWe의 상업용 모듈의 복제를 통해 600 MW급이 상용화 운전 중에 있으며, 향후 설계가 완성된 800 MWe의 상업화 진행이 기대되고 있다. 초초임계 순환유동층 보일러는 2017년 이후 아임계 순환유동층 보일러 설치 용량을 추월하여 표준형 모델이 될 것으로 전망되고 있어, 본 논문에서의 이의 기술적 배경과 개발 현황 그리고 시장전망 등을 통해 기술적 이해를 도모하고자 한다.
전력회사에서 DSM의 추진을 고려하는 것은 위험예비율 문제를 해결하는 단기적 대책으로서만 아니라 전력공급 코스트의 적정 분담문제와 지구규모의 환경문제등 장기적인 과제를 해결하기 위해서도 그 필요성이 높아져 가고 있다. 미국의 경우 1990년대에 들어서면서부터 DSM은 유력한 전력공급 대안중의 하나로 자리잡기 시작하였으며 규제당국에서도 DSM의 실시를 적극적으로 후원하고 있다. 우리나라에서도 몇년전부터 수요의 급증에 따른 전력수급 압박이 가중되면서 DSM에 보다 큰 관심을 갖게 되어 여러가지 관련 프로그램을 도입.실시하여 나가고 있다. 한편 1993년에는 서울에서 "아시아태평양 지역에서의 DSM의 기회와 전망"이라는 주제로 DSM에 관한 국제대회를 개최하였고 올해도 5월 12일부터 15일까지 경주에서 국제세미나를 개최하는 등 DSM에 대한 최신 정보와 기술을 습득하기 위한 노력을 게을리하지 않고 있다. 본고에서는 현재 세계적으로 가장 적극적으로 DSM을 추진하고 있는 미국을 비롯하여 우리와 자연환경이 비슷한 일본등 선진국의 사례를 살펴봄으로써 우리나라가 새로운 DSM 프로그램을 도입하거나 기존의 프로그램을 확대시행하는데 보탬이 되고자 한다.탬이 되고자 한다.
최근 전력수요의 높은 증가율로 인하여 전력계통에 가장 안정적으로 전력을 공급하기 위한 적정예비력을 얼마만큼을 가져야 할 것인가? 하는 필요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 연도별 계통규모와 예비력 및 예비율의 변화 풍향 분석을 통하여 계통규모가 증가할수록 적정 예비력은 증가하고 있는 반면에 예비율은 하락하는 추세를 보이고 있는 것을 분석하였다. 이 자료를 관계로 현재시점에서 단기 전력수급전망에 적용되는 공급예비력으로 산정한 600만[kW]는 적정수준이라 여겨진다. 또한 최대전력수요가 5,000만[kW]를 넘어서면서 적정수준인 $10{\sim}12[%]$ 예비율 보다는 적정수준의 예비력을 산정하여 적용하는 것이 전력계통을 경제적이고 안정적으로 운영할 수 있다고 분석되었다.
최근 화석연료의 과다한 사용으로 인한 온실효과 등 지구환경문제가 대두되면서 원자력은 온실가스를 배출하지 않는 에너지원으로서 다시 조망을 받고 있다. 특히 부존 에너지자원이 부족하고 전력의 수요가 급증하고 있는 우리의 사정을 고려한다면 원자력은 향후 수십년간 주요 발전원으로 상당한 역할을 수행할 것으로 기대된다. (중략)
냉방에너지에 대한 분석과 전기냉방에 대한 가스냉방의 경제성 및 향후 가스냉방의 보급전망을 기술하였다. 가스냉방 부하 가스냉방은 80년대 중반부터 하절기 최대 전력수요 억제의 일환으로 보급이 본격화되기 시작했으며 가스 흡수식 냉방기 및 냉온수기의 공급으로 대규모 건축물의 냉난방에 대한 개념이 서서히 바뀌기 시작하였다. 92년 7월 “건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준” 이 제정, 시행됨에 따라 일정규모 이상의 건축물에 중앙집중식 냉방설비 설치시 주간 최대 냉방부하의 60% 이상을 가스냉방 또는 축냉식으로 설치 의무화됨으로써 냉방은 물론 난방까지 겸하는 흡수식 냉온수기의 보급이 크게 증가하고 있다.(중략)
최근 세계의 원자력계에서는 저경제성장으로 전력수요의 신장률 저하에 의해서 원자로 발주의 감소와 장기간에 걸친 대형발전소 건설상의 자금부담등으로 수동안전시스템과 고유안전성을 가진 중소형원자로 개발에 대한 관심이 급속히 높아지고 있다. 이러한 상황하에서 1987년 8월 24일부터 26일까지 스위스의 로잔느시에서 ${\ulcorner}$제1회 중소형원자로 국제회의${\lrcorner}$가 EPFL/SMiRT/IAEA 공동주최로 열렸다. 다음은 이 회의에서 발표된 내용을 중심으로 세계의 중소형원자로 개발과 이용현황, 앞으로의 전망 등을 2회에 걸쳐 소개한다.
세계는 전체 에너지 수요의 약 80%를 화석연료에 의존하고 있으며 화석연료중 약 50%는 석탄에 의존하고 있다. 국내의 경우에도 전체 전력 생산의 약 30% 정도는 계속 석탄으로 유지될 전망이다. 환경문제가 21세기의 중요한 테마로 부상하면서 화석연료 사용에 의한 유해 대기오염물질의 배출이 문제가 되고 있으며 그 규제는 점차 강화되어 최근에는 SO$_2$와 NOx에 강화된 규제가 적용되고 있고 $CO_2$의 규제도 구체화되고 있다. (중략)
석탄을 가장 효율적으로 깨끗하게 이용할 수 있는 석탄가스복합발전(IGCC)의 향후 실용화 시기를 전망해 보면 국외에서는 1995년 이후에 상용발전소가 운용될 것으로 예상되며 국내에서도 환경규제가 강화되는 1996년 이후 2005년경에는 석탄가스화복합 발전소를 건설할 수 있을 것으로 판단된다. 석탄가스화 복합발전소의 국내 도입은 전력수요증가 투자재원 및 실용화시기 등을 감안하여 신규에 석탄가스화로를 추가 설치하는 설비개조 방안이 있으며, 가스터빈발전기 설치후 증기터빈발전기와 석탄가스화로등을 적절한 시기에 단계적으로 건설하는 단계적 건설등으로 추진할 수 있다.
전원공급원으로서 발전시설용량은 표1과 같이 변천하였는데 1963년까지는 발전방식의 대종이 수력발전으로서 30%이상을 점하였으나 유리한 수력발전지점의 미개발로 이의 점유율은 점차적으로 하강하여 1973년부터는 10%이하로 되어 화력발전 즉 수입연료에 의한 발전방식으로 대체되었다. 전원연료의 수입의존도는 탈석유를 촉진할 수 있는 대체연료로서 원자력발전 또는 조력발전등이 본격적으로 개발되기 이전까지는 앞으로 계속하여 심화될 것으로 믿어진다. 이상과 같이 1970년대의 전반기까지 실적은 수요의 고도성장지속과 전원연료의 수입의존도를 심화시켰다. 이와 같은 실적을 기반으로 다음에 1980년대의 수급변모를 예상하고저 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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