청정연료 보급 사업
청정연료 보급 사업 도입 배경
1970~80년대 산업발전과 인구증가, 이에 따른 화석연료의 사용 증가로 서울의 대기오염상태는 심각한 상황에 놓여 있었다. 특히, 1980년 서울의 SO2 오염도는 국가환경기준의 4배 이상에 달하는 높은 수준이었고, 1990년에도 국가기준의 2배를 상회하는 수준을 보였다.
1960년대의 주요 에너지원은 값이 싼 석탄으로 당시 에너지소비의 약 40%를 담당하였다. 1970년대 이후에는 중화학공업 육성과 생활수준 향상으로 석유 비중이 급격히 늘어 석유가 석탄을 대신하는 주요 에너지원으로 자리잡았다.
SO2의 주요 배출원은 석탄과 석유류 등 화석연료이고, 이러한 연료의 황함유량은 도시가스, LPG와 비교하면 상대적으로 크게 높았다. 1990년까지만 해도 서울시 가구의 70%정도가 연탄을 난방연료로 사용하고 있어 서울의 SO2 농도는 매우 높은 수준을 유지하였다. 이에 따라 서울시와 중앙정부에서는 SO2 배출 저감을 위한 청정연료 보급확대를 계획하고 다양한 사업을 도입하게 되었다.
<그림 1> 서울의 SO2 연평균 오염도 변화
자료 : 서울시, 1996, 1995 대기오염도 분석
<그림 2> 서울시 연료별 소비량 변화
자료 : http://www.kesis.net/ 에너지경제연구원, 에너지 통계
<그림 3> 서울시 난방연료별 사용가구수의 변화
자료 : 서울시, 2003, 2002 에너지백서
청정연료 보급사업의 주요내용
저유황유 공급확대
연료사용으로 인한 SO2 배출의 원천적 저감을 위하여 경유 및 중유를 대상으로 황 함유량의 기준을 1981년에 최초로 도입하여 서울에 적용하였다. 이후 여러 차례에 걸쳐 기준을 강화하고 적용 대상지역을 지속적으로 확대하였다. 이러한 기준 강화의 결과로, 현재 서울시에는 0.3% 이하의 황함유기준을 만족하는 중유와 0.1%의 황함유기준을 만족하는 경유만이 공급되고 있다.
<표 1> 중유와 경유의 황 함유 기준의 변천
| 중유 | 경유 | |
|---|---|---|
| 1981년 | 1.6% | 0.4% |
| 1993년 | 1.0% | 0.2% |
| 1997년 | 0.5% | 0.1% |
| 2001년 | 0.3% | 0.1% |
고체연료 사용금지제도
청정연료사용 의무화제도
| 보일러 용량 | 아파트 규모 | 발전시설 | |
|---|---|---|---|
| 1988 | 2톤 이상 | - | |
| 1990 | 1톤 이상 | 35평 이상 | |
| 1991 | 0.5톤 이상 | 30평 이상 | 모든 발전시설 |
| 1992 | - | 25평 이상 | 업무용 열병합 |
| 1994 | 0.2톤 이상 | - | |
| 1995 | - | 21평 이상 | |
| 1996 | - | 18평 이상 | |
| 1997 | - | 12.1평 초과 |
일반주택의 도시가스(LNG) 보급확대
개요
도시가스 사업기금 조성 및 운용
- -조례 제정 : 1992년 서울특별시 도시가스사업기금 설치조례 제정
- -기금조성 목적 : 도시가스 보급확대를 위하여 도시가스 공급기반 시설의 조기확충에 필요한 도시가스공급 설치 공사비의 일정액을 도시가스사업자에게 저리 융자 지원
- -기금의 용도
- - 도시가스공급시설 중 도시가스가 공급되지 않는 주택용 시설, 공공용 시설, 사회복지시설에 공급하기 위한 배관 또는 정압기시설의 설치비용에 대한 융자
- - 연료전환 목욕탕시설에 공급하는 배관시설의 설치비용에 대한 융자
- - 압축천연가스 시내버스충전소 설치 및 이에 따른 배관시설의 설치비용에 대한 융자
- - 기금의 융자대상자 : 일반도시가스사업자로서 기금의 용도에 맞는 사업을 시행하는 자
- - 기금의 조성방법 : 서울특별시 일반회계 출연금, 기금의 운용으로 생기는 수익금
- - 기금의 운용관리
- - 기금의 운용자 : 서울시 에너지관리팀
- - 기금의 관리방법 : 위탁관리(우리은행, 국민은행)
- - 융자한도액 : 도시가스공급시설 설치비의 80%이내
- - 상한조건 : 3년거치 5년 균등분할상환
- - 대출금리 : 연리 4.5%(대여금리 연리 3.8%)
- - 융자절차
- - 도시가스사업자 : 융자승인 신청서 제출 → 시장
- - 시장 : 공사실적 검토→융자액 결정→도시가스사업자․대출금 취급은행 통보
- - 대출금취급은행: 공사내역 등의 확인→자금을 대여(←시)→ 대출(→도시가스사)
집단에너지(지역난방) 공급확대
개요
추진과정
1984년 2만6천여 가구에 열 보급을 시작으로 2013년 서울시 집단에너지 보급가구수는 24만가구를 넘는다.
강서지구 사업 추진경위
- ’83. 5 : 목동지구 신시가지 개발계획 확정(지역난방방식 채택)
- ’83. 10 : 목동지구 집단에너지공급사업계획서(안) 제출
- ’83. 12 : 집단에너지공급사업의 시행 및 업무위탁 등에 관한 조례 공시
- ’83. 12 : 목동지구 집단에너지 공급사업 업무위탁 협약 체결(수탁자 : 에너지관리공단)
- ’84. 3 : 설계용역 착수
- ’84. 8 : 열공급사업 허가 취득
- - 공급대상 : 목동, 신정동지구 신시가지 26,629세대
- - 시설규모 : 열수송관(20㎞), 열병합보일러(100톤/h 1기 및 터빈/발전기 21㎿), 열전용보일러(140톤/h 2기, 80톤/h 2기, 10톤/h 3기)
- - 사업기간 : 1983. 12 ～ 1987. 12
- - 사 업 비 : 36,199백만원
- ’84.11 : 쓰레기 소각설비공사 착공( ’86.12.31 준공)
- ’85. 1 : 열병합발전설비공사 착공(’87.12.31 준공)
- ’85.10 : 열수송관설비공사 착공(’87.11.30 준공)
- ’85.11 : 제1차 열공급 개시(목동 1단지, 1,882세대)
- ’90. 8 : 가양․방화1지구 집단에너지공급사업계획 확정
- - 공급대상 : 가양․방화1지구 24,314세대
- - 시설규모(기존 목동 열병합발전소와 연계 추진) : 열전용보일러 (110톤/h 2기), 열수송관(31.6㎞), 가압펌프장 1개소
- - 사업기간 : 1990. 8 ～ 1993. 11. 30
- - 사 업 비 : 30,603백만원
- ’93. 4 : 등촌․방화2지구 집단에너지공급사업계획 확정
- - 공급대상 : 등촌․방화2지구 14,365세대
- - 시설규모(기존 목동 열병합발전소와 연계 추진) : 열전용보일러(110톤/h 1기), 열수송관(11.4㎞)
- - 사업기간 : 1993. 4 ～ 1995. 1. 10
- - 사 업 비 : 8,961백만원
노원지구 사업 추진경위
- ’91.10 : 노원지구 집단에너지공급사업 기본계획 용역
- - 상계자원회수시설의 소각열 이용
- ’92. 6 : 노원지구 집단에너지공급사업계획 확정
- - 공급대상 : 노원구, 도봉구, 중랑구 일원 104,968가구
- - 시설규모 : 열병합보일러(150톤/h 1기 및 터어빈발전기 37,000㎾), 열전용보일러(150톤/h 4기), 열수송관(80㎞)
- - 사 업 비 : 80,760백만원
- - 사업기간 : 1992. 6 ～ 1996. 12
- ’93. 7 : 집단에너지사업 허가
- ’93.12 : 노원열병합발전소 공사 착공
- ’93.12 : 열수송관설치공사 착공
- ’94.12 : 열공급 개시(공릉1택지개발지구 3,420가구)
- ’96.12 : 노원열병합발전소 종합 준공
- ’09.10 : 노원열병합발전소 내 연료전지(2.8MW) 발전설비 준공
결과 및 시사점
서울시와 중앙정부가 대기오염물질 배출이 적은 청정연료를 확대 보급하고자 추진한 다양한 정책 및 사업의 결과, 특히 서울시 SO2농도가 현저하게 개선되었다. 1994년 이래로 국가환경기준을 하회하였으며, 2000년 이후부터는 0.005ppm 수준의 낮은 농도수준을 안정적으로 유지하고 있다.
사업의 효과
- 에너지 이용효율 향상에 의한 대규모 에너지 절감(20～30%)
- 연료사용량 감소 및 집중적인 환경관리에 의한 대기환경개선으로 SOx, NOx, 미세먼지 배출 저감
- 수도권 열병합발전소 건설을 통하여 발전소 부지난 해소 및 송전시 손실 감소 기여
- - 지역난방공급을 통한 하절기 전력 첨두부하 완화
- 연료다원화에 의한 석유의존도 감소 및 자원회수시설의 폐열, 매립가스 등 미활용에너지 활용증대
<그림 7> 서울시 SO2 오염도의 변화
자료 : 서울시, 1996, 1995 대기오염도분석 : 서울시, 2013, 2012 서울대기질 평가보고서
<그림 8> 서울시 SOx 배출량의 변화
자료 : 서울시, 2000, 서울의 환경 2000 환경백서: http://airemiss.nier.qo.kr/(국립환경과학원 대기오염물질배출량)
향후 과제
이와 같이 1990년대 초반까지 서울시의 주요한 대기오염 문제이던 SO2의 오염도는 다양한 청정연료 보급 확대 정책의 도입으로 빠르게 개선되어 더 이상 서울의 고민거리가 되지는 않는다. 하지만, 여전히 휘발유, 경유 등 화석연료의 사용으로 NO2와 미세먼지 등은 서울이 당면하고 있는 주요 대기오염문제로 남아 있다. 또한, 대기질 측면에서는 청정연료로 간주되어 왔던 LNG도 이산화탄소 등 온실가스를 배출하기때문에 전세계적 관심사인 기후변화 문제에서는 자유로울 수 없는 한계가 있다.
이에 따라 서울시는 지열, 태양광, 태양열, 연료전지 등 신재생에너지 이용률을 확대하기 위한 계획을 마련하여 순차적으로 진행하고 있다. 특히 태양광과 연료전지, 지열 관련 시설이 확대되도 있고, 폐기물
을 이용한 열생산도 활발히 이루어지고 있다. 그 결과 전체 신재생에너지 생산이 2003년 78천TOE에서 2012년 233천TOE로 3배 가까이 증가했다. 그럼에도 불구하고 2012년 기준으로 서울시의 신재생에너지 생산량이 전국 신재생에너지 생산량의 2.6%에 불과하고, 서울시 에너지소비량 대비 1.5%로 매우 낮은 수준이다. 하지만 서울시가 ‘원전하나줄이기’ 정책의 일환으로 태양광 시설을 적극적으로 도입하고 있기 때문에 태양광 비중이 앞으로 상당히 증가할 것으로 전망된다.
자료 : 서울시, 2014, 2013 에너지백서
자료 : 서울시, 2013, 2013 에너지백서
자료 : 서울시, 2014, 2013 에너지백서
참고문헌
서울시, 2014, 2013 에너지백서
서울시, 2012, 2011 에너지백서
서울시, 2008, 2007 에너지백서
서울시, 2003, 2002 에너지백서
서울시, 1996, 1995년 대기오염도분석
서울시, 2000, 서울의 환경 2000 환경백서
서울시, 2013, 2012년 서울대기질 평가보고서
환경부, 2005, 2004 대기환경연보
http://www.kesis.net/ 에너지경제연구원, 에너지통계
http://airemiss.nier.go.kr/(국립환경과학원 대기오염물질배츨량)