폐기물 소각열, 120만 가구 1년 전기 생산 가능한데... 왜 방치하나

▲김성환 기후에너지환경부 장관이 지난 5월 27일 경기 평택시 수상태양광 시공업체 사업장을 찾아 수상태양광에 대한 전반적인 설명을 듣고 재생에너지 보급확대 방안에 대해 논의하고 있다. 기후에너지환경부 제공

최근 정부는 재생에너지 중심 에너지 대전환에 대한 중장기적 정책과 재생열에너지 확대 정책을 잇달아 발표하였다. 2030년까지 재생에너지 100GW를 조기 보급하여 발전 비중을 20% 이상으로 확대한다는 계획이다.

또한 산업공정과 가정·상업·공공건물 부분에서 국내 최종에너지의 48%를 소비하고 주요 탄소 배출량의 29%를 차지하고 있는 열에너지의 탈탄소 계획을 수립하고 있다.

석유, 석탄, LNG 등 화석연료 이용 등을 축소하고 2035년까지 35%까지 재생열에너지를 확대한다는 목표이며, 이를 위해 히트펌프 350만 대를 설치하고 '열에너지 관리 및 탈탄소화 촉진법(가칭)'을 제정하는 등 제도정비에 나서고 있다.

우리나라 전체 열에너지 사용량이 48%인데 반해 재생열에너지 사용량은 4%에 불과한 현실에 비추어보면 정부 정책이 늦은 감이 없지 않다. 그러나 이러한 재생열에너지 정책변화에 앞서 검토해야 할 중요한 에너지원 중 하나가 폐기물에너지 중 미활용 되고 있는 소각열에너지에 대한 것이다.
이는 불가피하게 배출되고 있는 폐기물을 재생열에너지로 극대화시킴으로써 에너지 절약, 온실감축뿐 만 아니라 신규 사업에 따른 경제적 부담을 줄이며, 이를 통해 추가 투입 없이 재생에너지 확대 목표달성에 일조할 수 있기 때문이다.

폐기물 직매립 금지 이후 늘어날 소각열, 재생열 정책과 연계 대책 부족

2026년부터 수도권은 가정·사업장 등에서 종량제봉투에 담아 배출하는 생활폐기물 직매립 금지가 시행되고 있고, 전국적으로는 2030년까지 확대될 예정이다.

폐기물 정책의 우선순위는 당연히 감량, 재사용, 재활용이다. 그러나 이러한 과정을 거친 뒤에도 남은 잔여폐기물의 처리는 기존의 소각·매립 방식에서 소각으로 전면 전환되었다. 이에 따라 2026년부터 2030년까지 생활폐기물 약 736만 톤은 수도권을 시작으로 대부분 소각되며 이는 기존 소각의 약 30%가 증가한 양이다. 그러나 매립 금지 이후 증가하는 소각열에너지에 대한 정부 정책은 아직 수립되지 않고 있다.

소각열에너지 정책 재정립의 필요성은 폐기물 소각을 장려하거나 높이자는 것이 아니다. 불가피하게 발생하는 잔여 폐기물의 소각열에너지가 단순히 폐기물처리과정의 부산물이 아닌 화석연료를 대체하고 온실가스 감축 효과를 높일 수 있기 때문에 이에 대한 제도적 재정비가 필요하다는 것이다.

재생소각열에너지의 고효율 시스템 구축과 경제적 인센티브 제도를 마련해야 한다

소각열에너지는 일반적으로 소각 과정에서 발생한 열을 이용해 증기나 온수를 생산하여 가정·상업지역에 지역난방과 산업용으로 열을 공급한다. 또한 증기터빈을 통해 전기를 생산한다. 특히 전기와 열을 통합 생산하는 열병합 방식(CHP Combined Heat and Power)은 개별적인 발전이나 열 생산보다는 에너지 회수효율이 높은 장점이 있다.

열에너지는 계절적 수요 변동이 크다. 겨울철에는 난방 수요가 집중되지만 여름철에는 열 수요가 줄어들어 활용가치가 낮아진다. 반대로 전력은 연중 활용 가능성이 높아 RE100과 PPA(전력구매계약, 기업의 재생에너지 장기 구매계약) 등 재생전력 수요와도 연결된다. 따라서 1차 전기를 생산하고 이후 잔여 열을 난방·온수 등으로 공급하는 통합 방식은 에너지의 효율성을 높인다.

소각열에너지의 재생에너지 활용도를 높이기 위해서는 먼저 제도를 개선해야 한다. 2018년 정부는 소각열에너지 중 비재생을 제외한 바이오분율 약 55%만을 재생에너지로 인정하고 있다. 그 배경은 당시 폐기물에너지의 수익성이 높아 재활용과 재사용이 소홀해진 데 있다.

제도를 보완하여 플라스틱 등 화석연료 기반은 비재생에너지로, 종이나 음식물 등 생물자원은 재생에너지로 구분하였으며 현재 이 기준은 국제적으로 적용하고 있다.

문제는 REC 가중치를 지나치게 하향한 것이다. 재생소각열에너지에 부여했던 REC 가중치를 0.5에서 0.25로 낮추었다. 이에 따라 경제성이 절반으로 축소되면서 공공이나 민간 어느 영역에서도 사업의 활성화를 기대할 수 없게 되고 말았다.

해외 국가들과 비교해도 재생폐기물 이용 실적은 매우 저조한 상황임이 분명하다. 저조한 이유는 지나치게 낮은 REC 가중치에 따라 사업의 경제성이 확보되지 않기 때문이다. 한국 대비 프랑스 약 8배, 독일 22배, 일본 8.6배, 영국 약 19배 수준으로 활용량에서 현격한 차이가 난다. 또한 2024년 폐기물 신규 설비용량 증설은 3MW에 불과한 상황이다. 이는 재생폐기물에너지의 잠재력이 낮은 것이 아니라 제도적 유인과 사업성이 충분히 확보되지 못한 결과로 볼 수 있다.

재생소각열에너지를 통해 120만 가구의 1년 전기를 생산할 수 있다

그렇다면 재생소각열에너지의 전력 생산 잠재량은 얼마나 될까. 통합 전기·열 생산 시스템으로 전환한다면 2030년까지 최대 연간 약 4,737 GWh의 전기를 생산할 수 있다. 이는 4인 가구 기준으로 약 120만 가구 이상이 1년간 사용하는 전력량이다. 서울 전체 전력사용량과 비교하면 약 9%, 서울 주택 부문 전력사용량의 약 30% 이상에 해당하는 규모다. 또한 열 이용 확대는 그리 어려운 문제가 아니다. 냉·온수를 공급하는 집단에너지사업 대상 지역을 확대하는 것이 중요하다. 도시지역의 경우 공공주택, 사업장 등 현재 LNG를 통한 도시가스 공급지역을 축소하고 재생열에너지의 공급지역으로 전환해야 한다.

이렇듯 재생소각열에너지는 자원 절약, 온실가스 감축, 신규 사업 부담 완화라는 세 가지 효과를 동시에 기대할 수 있다. 따라서 고효율 열병합 방식의 시스템 구축과 함께 합리적인 REC 재정비 등을 통해 경제적 인센티브를 마련해야 한다. 열에너지 혁신을 위해서는 이미 발생하고 있는 미활용에너지를 제대로 활용할 필요가 있으며 그 출발은 재생소각열에너지의 이용이다. 정부의 적극 행정이 필요하다.

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