| [일본] 세계 주요국 재생 가능 에너지열 이용 동향 조사
□ 일본의 재생 가능 에너지열 이용설비 보급 동향
◯ 태양열
- 태양열 에너지를 태양열 집열기에 모아 물과 공기 등의 열매체를 데워 온수와 냉난방 등에 활용하는 것으로, 관련 열 이용 시설로 태양광 발전 시스템, 태양열 온수기가 있음.
- 태양열 시스템은 수식과 공기식의 2종류가 있으며 모두 집열기와 축열조가 각각 장비로 완전히 분리. 한편, 태양열 온수기는 집열기와 온수 저장 탱크가 일체형 장비로 되어있는 점이 큰 특징.
- 2013년 말 현재, 솔라 시스템이 662천 대, 태양열 온수기가 6,881천대 도입. 태양열 시스템, 태양열 온수기 모두 판매 대수의 피크는 유가 상승과 관련하여 1980년대 초반으로 기록. 최근 태양열 시스템 및 태양열 온수기의 주목할 만한 판매량 증가는 없음.
◯ 지중열
- 지중열은 지표에서 대략 지하 200m 깊이까지 땅 속에 있는 열을 가리킴. 이 중 지하 10~15m 깊이의 땅속 온도가 연중 거의 안정되어 있어 여름의 높은 외부 온도보다 낮은 지중 온도를, 겨울철의 낮은 외부 온도보다 높은 지중열의 온도차를 이용하는 것.
- 지중열 이용 방법은 히트 펌프 시스템, 공기 순환, 열전도, 물 순환, 히트 파이프 등 5 가지로 분류되며, 용도에 따라 선정. 일본에서는 전국에서 4,691건의 사례 연구가 있음 (2011년말 현재)
- 이용 방법으로 보면 물 순환 1,469건 (31.3%), 공기 순환 1,439건 (30.7%), 지열 히트 펌프 시스템 990건 (21.1%)의 순.
- 히트 펌프 시스템은 환경부 ‘지중열 이용 히트 펌프 시스템의 설치 상황 조사 결과’에 내역 등의 정보가 정리되어 있으며, 2011년 12월 현재 990개소에 도입중. 지중열 이용 히트 펌프 시스템의 연간 설치 건수는 2011년 207건을 기록하고 있으며, 2010년의 145건에 비해 43% 증가. 2010년에도 전년보다 25% 증가하고 있으며, 최근 급속히 증가하는 추세.
- 지역 열공급 (열 공급 사업)의 열원으로 지열을 이용하고 있는 사례로 도쿄 스카이 트리 지역을 들 수 있음.
◯ 하천수열
- 하천수를 열원으로 하기와 동기 물이 지니는 온도차를 히트 펌프를 이용하여 이용하는 것.
- 지중의 수온은 계절 변동이 작고, 외부와의 온도차가 발생하기 때문에 이 온도차를 고효율 열펌프 및 열교환기에 의해 효과적으로 활용하고 에어컨과 온수기의 에너지원으로 이용가능. 이러한 온도차를 이용하는 에너지원으로서 하천수열도 그 중 하나.
◯ 하수열
- 하수를 열원으로 계절에 따른 수온차를 히트 펌프를 이용하여 이용.
- 하수열은 다른 온도차 에너지에 비해 도시에 안정적이고 풍부하게 존재하고 있으며, 도시 지역에서 발생하는 열 수요와 수급 매칭의 가능성이 높음.
- 하수 취수에 의한 하천수, 지하수의 환경 영향이 작으며, 하수 재생수의 활용 및 하수열 이용을 패키지화하여 에너지 절약, CO2 외부의 관점에서도 환경면에서의 공헌 가능성이 높은 사업이 가능. 하수도 시설의 저장량을 활용해 사회에 공헌 가능.
◯ 해수열
- 해수를 열원으로 계절에 따른 수온차를 히트 펌프를 이용하여 사용. 구체적으로는 아이치현 중부국제공항 (2004년), 오사카 미나미미나토 코스모스퀘어(1994년), 가가와현의 산포트 다카마쓰(2001년), 후쿠오카현의 시사이드 모모치(1993년)의 도입 사례를들 수있음.
◯ 설빙열 (雪氷熱)
- 겨울 동안 쌓인 눈과 차가운 바깥 공기를 사용하여 얼린 얼음을 보관하고 냉열 (냉장 냉방)가 필요한 계절 (여름)에 이용. 냉열의 공급 방식 (열교환 방식)으로 직접 열교환 냉풍 순환 방식, 열교환 냉수 순환 방식, 자연 대류 방식 및 이들을 조합한 방식 등이 있음.
◯ 바이오매스열
- 바이오매스열 이용은 바이오매스 자원을 직접 연소, 폐열 보일러에서 발생하는 증기의 열을 이용하거나 바이오매스 자원을 발효시켜 발생한 메탄가스를 도시 가스 대신 연소, 이용하는 것을 들 수 있음.
- 일본의 메탄 발효 시설은 약 600개 시설. 이에 따르면, 하수 처리장이나 분뇨 처리장 외에도 식품 공장 폐수 및 고형 폐기물, 축산 폐기물, 슬러지 센터 등이 구체적인 시설로 꼽힘.
- 도입 건수는 2012년 3월 현재 140건 이상의 사례 연구가 있으며, 공급 방식별로는 직접 열교환 냉풍 순환 방식이 54건, 열교환 냉수 순환 방식이 56건, 자연 대류 방식이 52건.
□ 주요국의 신재생 에너지열 추진 시책
◯ 법제도
【독일】
- 2009년 신재생 에너지열법
- 에너지 절약 정령
【영국】
- 2008년 기후 변화법
- 2011년 재생 가능 에너지원의 사용에 관한 규칙
【프랑스】
- 2009년 재생 가능 에너지 이용 촉진 지령 (Directive 2009/ 28/ CE)
- 2009년 환경 그르넬 실시 계획법 (그르넬 Ⅰ법)
- 2008년 환경면에서의 고품질 재생 가능 에너지 개발 계획 2008-2012-2020
【스페인】
- 2011년 지속 가능한 경제법
- 2010년 국가 재생 에너지 행동 계획 (National Renewable Energy Action Plan, PANER)
- 2011년 재생 에너지 계획 (Plan for Renewable Energy, PER)
【일본】
- 신에너지법 (1997년)
- 에너지 공급 구조 고도화법 (2009년)
◯ 주요시책
【독일】
- 독일의 재생 가능 에너지 열에 관한 시책은 ① 주로 신축 건물에 도입 의무 (신재생 에너지열법) ② 보조 · 융자 제도 (시장 인센티브 프로그램; MAP)를 주축으로 재생 가능 에너지열 설비의 도입이 진행중.
- 필요하지만 기술적으로 미성숙한 부문인 동시에 가격 경쟁력이 없는 부문에 대해서는 지원을 실시해야한다는 생각을 바탕으로 시장 인센티브 프로그램 하에서 신재생 에너지열 설비에 대한 보조 · 융자가 추진중. 보조 대상에서 벗어난 기술에 대해 의무화가 필요하다는 여론에 따라 신재생 에너지 열 법에 따른 의무 제도가 도입.
- 열 분야에 관한 목표 달성에는 에너지 소비 감소 (주로 단열 강화)가 가장 중요하며, 에너지 감축이 불가능한 부분에 대해서는 재생 에너지를 사용한다는 생각임. 실제 재생 에너지열법의 대안으로 인정을 받고 있는 에너지 절약 정령으로 정해진 건물의 단열 기준을 15% 이상 초과 달성하는 데 따른 의무 이행이 많음.
【영국】
- 영국의 재생 가능 에너지열에 관한 시책는 주거 및 비주거 용도의 신재생 에너지열 인센티브 (RHI) 제도가 주를 이룸.
- RHI는 재생 가능 에너지 열 설비로 생성된 열량에 따라 장기 (주택용 : 7년, 비 주택용 : 20년) 간 고정 가격을 지불하는 제도.
【프랑스】
- 주택의 에너지 개조시 그 비용의 15% 또는 25%를 소득세에서 공제하는 ‘에너지 투자액 환급 제도’를 실시.
- 기존의 개축에 대한 세액 공제 제도를 재검토하여 주택의 에너지 절약 및 신재생 에너지의 촉진을 목적으로 도입.
- 개인에 대한 소득세 환급 제도이며 절차가 복잡한 것으로 보이나 확정 신고시 신청서를 함께 제출하는 방식. 이용에 따른 편의성에 대한 의견은 개인차가 있는 것으로 생각되지만, 공제 비율 감소가 없는 기간 동안 허용 수는 계속 증가중.
- 그러나 공동 주택의 이용률이 낮은 점, 신청은 고소득자에 치중되어 있는 점 등의 과제가 있음.
【스페인】
- 건물의 신축 및 일정 조건을 충족하는 기축 건물의 리모델링시 급탕 수요의 일정 비율에 대하여 태양열 이용을 의무화하는 ‘솔라 오블리게이션 제도’를 실시.
- 본래 자치 수준에서 실시되고 있으며, 역사가 오래된 바르셀로나시에서 제도 도입에 따른 태양열 주택의 급탕 설비 용량이 비약적으로 증가함에 따라, 건축 규제를 검토하여 전국적으로 도입된 사례.
- 태양열의 이용 의무 비율은 주택에 온수 수요량과 기후 지대에 따라 30%~70%의 차이가 있음.
- 또한 태양열 이외의 재생 가능 에너지가 사용되는 경우는 예외로 취급되며 실질 재생 에너지 전체를 지원하는 형태.
□ 주요국의 신재생 에너지열에 따른 도입 목표 및 포텐셜
【독일】
- EU 재생 에너지 지침에 따라 독일은 2020년까지 최종 에너지 소비로부터 재생 에너지의 비율을 18%로 하는 것이 의무화. 이 목표는 EU 지침 이전부터 통합 에너지 기후 프로그램의 영향을 받아 설정.
- 열 분야에 대해서는 2020년까지 14%를 목표로 하고 있으며 2013년 시점에서는 9.1%를 차지.
- 열 분야의 재생 가능 에너지로서 바이오매스 비율이 매우 높고, 특히 고형 바이오매스가 약 3분의 2 (2013년 기준)를 차지, 앞으로도 이러한 추세는 지속될 것으로 예측.
- 연방 교육부의 조사에 의하면, 앞으로의 잠재력으로서 2050년 열 수요의 절반 정도를 재생 가능 에너지로 충당할 수 있다고 예측.
【영국】
- 2020년까지 전체 열원 생산량에서 신재생 에너지 비율의 목표를 12% (73TWh)로 설정.
- 2020년까지, RHI 의해 57TWh, 기타 시책에 의해 3TWh 신재생 에너지 열 생성을 기대.
【프랑스】
- 2020년까지 에너지 총 소비량중 재생 가능 에너지 비율의 목표를 23%로 설정. 신 재생 에너지열 이용 설비에 열 종류마다의 목표치가 정해져있음.
- 열 분야의 재생 가능 에너지로 바이오매스 비율이 86% 이상으로 매우 높고, 그 중에서도 고체 바이오매스가 대부분을 차지.
【스페인】
- 2020년까지 최종 에너지 소비중 재생 에너지의 비율의 목표를 20%로 설정. 냉난방 · 전력 · 교통 분야의 각 목표가 설정되어 있으며, 냉난방 분야는 2020년에 17.3%를 차지.
- 재생 에너지열중 바이오매스 비율이 약 94%로 매우 높으나, 향후 태양열의 성장을 중시하고 있으며, 목표 또한 높게 설정되어 있음.
※자료출처 및 원본 바로가기 : 일본 경제산업성
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