서울시 도심 내 수열에너지 보급 확대가 필요하다는 주장이 나왔다. 단기적으로는 개별 건축물 단위 수요처를 중심으로 히트펌프를 설치해 열에너지를 회수하도록 하고, 장기적으로 도시 내 지역난방 배관을 연계한 대규모 수열 에너지 공급체계를 구축한다는 내용이다.

서울연구원은 ‘서울시 수열에너지 이용 확대 전략’연구 보고서를 통해 수열에너지 확대를 위해 건물부터 지역단위 네트워크까지 로드맵을 마련해야 한다고 밝혔다.

도시의 기후변화 대응을 위해 온실가스 감축과 신재생에너지 보급 확대가 요구되는 상황이다. 서울시는 지리적인 한계로 해양, 풍력 등 재생에너지 자원이 미약하고, 가용부지가 충분하지 않기 때문에 신재생에너지 확대가 어려운 실정이다. 이런 맥락에서 건축물의 냉‧난방에 사용할 수 있으면서도 도심 내 광범위한 지역에 적용할 수 있는 미활용 에너지인 수열에너지에 관심도가 증가하고 있다.

지난 2019년 10월 ‘신에너지 및 재생에너지 개발‧이용‧보급 촉진법 시행령’ 개정으로 수열에너지원의 범위가 기존의 해수 표층수에서 하천수까지 확대됐다. 이에 따라 광역상수도의 상수원수, 한강과 주요 지천의 하천수를 이용해 생산한 열에너지가 재생에너지로 인정받게 됐다.

보고서는 수열에너지는 기존 냉‧난방 시스템 대비 약 20~50%의 에너지를 절약할 수 있고, 유출지하수 사업장, 정수장, 개별건물 등 다양한 규모와 유형에 적용이 가능하다는 장점이 있다고 설명했다. 법적으로 수열에너지의 범위가 해수와 하천수로 한정되지만, 물의 열을 히트펌프를 사용해 변환시키는 방식은 동일하므로 장기적으로는 유출지하수, 수돗물, 하수 등 다양한 수열원의 발굴과 활용에 대한 고려가 필요하다고 밝혔다.

또한 수열에너지 활용에서 중요한 것은 지리적 조건으로서, 수열원이 에너지 냉‧난방 수요처 인근에 위치해야 한다고 소개했다. 그런 면에서 서울은 하천수, 수돗물, 하수, 유출지하수 등 크고 작은 다양한 수열원이 분포한다. 이러한 수열원은 주택의 난방수요, 상업건물의 냉‧난방 수요 대응을 위한 에너지원으로 활용이 가능하다.

국내 에너지 소비 특성을 살펴보면, 기후조건에 따라 계절별 부하가 크고, 겨울철 난방에너지와 여름철 냉방에너지 소비가 뚜렷하므로 냉난방에너지 믹스의 다변화가 필요하다. 특히 지역난방 소비량은 2016년 이후부터 비주택용 부문에서 냉방을 위한 열에너지 수요가 급격히 증가하고 있는데, 이는 상업건물에서 지역난방을 이용한 냉방수요가 증가한 것으로 냉방용 열에너지 수요도 고려해야 할 부분임을 시사한다.

보고서는 수열에너지의 효과적인 도입과 이용 확대를 위해서는 상대적으로 비용이 많이 소요되는 초기 투자비용에 대한 자금과 융자지원이 필요하고, 운영비용을 절감할 수 있도록 에너지 요금제 개편 등 복합적 정책 지원을 검토해야 한다고 지적했다. 특히 수열에너지는 열 수송에 필요한 기반시설이 갖추어져야 하기 때문에 기존 건물을 대상으로 도입하기에는 제약이 있어, ‘그린 리모델링’ 사업과 연계해 비용을 지원하는 방안을 고려할 수 있다고 밝혔다.

끝으로 서울시 도심 내 수열에너지 확대를 위해 단기, 중기, 장기로 구분해 전략을 수립해야 한다고 밝혔다. 단기 전략은 수열원과 인접한 혹은 동일한 지역에 위치한 개별 건물 단위 수요처를 중심으로 열에너지를 회수하는 방식이다. 에너지 다소비 건물, 공동주택단지, 소방서, 대형병원, 주요 공공기관 등이 대상이 될 수 있다.

중기전략은 수열에너지를 다중의 수요처에 공급하는 방식이다. 대규모 수열원을 기반으로 해 저탄소 열에너지 공급 거점인 열에너지 스테이션을 구축함으로써 생산된 열에너지를 주변의 수요처에 공급하도록 한다.

장기적으로는 지역난방 배관을 연계한 대규모 수열에너지 공급 체계를 구축하는 것이다. 지역난방 열 수송관을 이용해 수열에너지를 생산하고 공급하는 방법인데, 이는 여러 개의 열에너지스테이션에서 생산한 열에너지를 지역난방 배관이 설치된 어느 곳에서나 활용할 수 있도록 하는 방식이다.