河川에서 일용할 전기 얻자

fabiano 발전소 0 1306 2010.03.22 21:50

11개 신재생에너지의 한 분야인 소수력은 지형이나 기후 등 자연적인 조건과 조화를 이루며 국내 부존 잠재량이 많고 이산화탄소 배출량이 적어 환경규제에 적극적으로 대비하는 친환경 청정에너지이다.

무엇보다 에너지밀도가 높아 타 에너지원에 비해 꾸준한 전기 공급이 가능하고, 전력 수요량이 가장 많은 하절기에 강수량이 집중돼 효자 전력공급원이 될 수 있는 유용한 자원으로 평가되고 있다.

에너지기술연구원에 따르면 소수력발전의 국내 부존량은 1500㎿ 정도이며 시장 잠재량은 2030년까지 660㎿로 평가되고 있다.

1500㎿를 모두 개발하면 연간 70만㎿h의 전력을 생산할 수 있는 규모다.

이 같은 이유로 국내에서 신재생에너지 가운데 가장 경제성이 높은 것으로 평가되고 있지만 개발이 저조한 분야라는 평가도 함께 받고 있다.

에너지자원의 절대부족으로 국내 수요의 97%를 해외에서 수입해야 하는 우리나라가 온실가스 중기 감축목표를 달성하기 위해 절실한 것이 바로 소수력의 개발이다.

이에 정부에서는 4대강 사업에 16개의 소수력발전소 도입 계획을 세운 것이다.

전자신문 그린데일리는 민간 소수력발전이 활성화되지 못하는 국내 실정과, 이를 극복하기 위한 방법이 무엇인지 점검해 본다.

◇소수력 얼마나 보급 됐나=국내 소수력발전소 현황은 2009년 기준 60개 지점, 7만5922㎾ 설비용량이다. 민간 발전사업자 17개소, K-water(한국수자원공사) 18개소, KEPCO(한국전력) 및 발전회사 11개소, 한국농촌공사 8개소, 지자체 6개소(하수종말처리장 5개소, 정수장 1개소)가 운영중에 있다.

우리나라의 소수력 개발은 제1차 석유파동 이후 에너지 개발의 필요성을 절감한 정부에 의해 추진돼 1974년 소수력개발 입지 및 자원 조사연구와 1975년 시범 소계곡발전소의 설계가 수행됐다. 이어 1978년 강원도 횡성군 안흥 소수력발전소(설비용량450㎾)가 최초로 준공됐다.

이후 1978년 제2차 석유파동을 겪으면서 소수력에 대한 관심이 더욱 고조됐다. 정부는 1982년 소수력발전 개발방안을 마련해 민간자본에 의한 소수력발전소 건설을 유도했다. 1982년부터 1984년까지 국내에서 소수력발전 개발이 가능한 유망 후보지의 자원을 실측해 실제적인 소수력 개발 가능한 지점을 조사했다.
에너지자립도 향상 및 대체에너지 개발을 위한 대체에너지개발촉진법 및 시행령 을 제정공포하고 정부주도로 소수력 개발에 관한 연구를 지원하기도 했다.

2000년도 이전에 건설된 소수력발전소는 민간 발전사업자가 다수를 차지했으나, 2001년도 지역에너지보급사업과 발전차액지원제도가 시행된 이후 개발된 소수력은 지자체의 하수종말처리장이나 상수도 관로, K-water의 다목적댐이나 상수도 관로, 한국농촌공사의 농업용저수지, KEPCO 발전회사의 양수발전소 하부댐 및 화력발전소의 냉각수를 이용한 발전소 등 대부분 공공기관이 건설했다.

공업용수 관로를 이용한 포스코의 원정수발전소(설비용량 600㎾), 농업용 보를 이용한 고문 소수력발전소(설비용량 1500㎾)와 홍익동진발전소(설비용량 800㎾)는 민간 발전사업자가 개발했다.

신재생에너지 발전차액지원제도에 의한 수력분야 적용 설비용량은 5000㎾이하만 지원하고 있으며, 전체 신재생에너지 발전량 중에서 소수력이 차지하는 비중은 2003년 62%에서 2007년 26%로 점진적으로 감소하고 있다. 이와 같은 현황은 풍력·태양광·연료전지·바이오가스 등 타 신재생에너지원의 보급확대에 따른 것이다.

최근 정부의 신재생에너지 보급정책에 따른 지역에너지 보급사업, 신재생에너지 의무공급제도(RPS)와 발전차액지원제도로 수력개발 필요성이 증폭되면서 공공기관에서 민원발생 우려가 없는 기존 시설물인 댐이나 농업용 저수지·하수처리장·수도용 관로·하수종말처리장·화력발전소의 냉각수 등을 이용한 소규모 수력개발이 활발하게 추진되고 있다.

소수력 개발 예로 한탄강유역의 일반하천에 농업용 보를 이용해 2007년 8월에 상업발전을 개시한 경기도 연천군 소재의 고문소수력발전소(설비용량 1500㎾, 신에너지(주))는 민간 발전사업자가 1993년도 이후 14년 만에 개발한 사례이다.

최근에는 국가 하천인 4대강 살리기 프로젝트사업과 관련해 친환경보와 연계, 16개소에 60㎿ 발전설비용량의 소수력 개발이 건설 추진되고 있다.

◇소수력 왜 소외받나=잠재량 면에서 유럽이나 아시아 지역의 여러 나라에 뒤지지 않는 우리나라에서 소수력발전산업이 활성화 되지 않은 이유는 △경제성 있는 수력개발지점 △인·허가에 따른 민원문제 △기술개발 및 재원조달 등이다.

소수력 개발을 위한 인·허가는 11개 부처에서 12단계를 통과해야 할 정도로 규제 장벽이 높다. 인·허가 절차는 △하천법에 의한 하천점용허가 △전기사업법에 의한 전기사업허가와 개발을 위한 도시계획시설결정 △개발행위허가 △건축허가 등 지자체 허가행위가 있다.

무엇보다 소수력 개발지점에 따라 각각 해당되는 개별법에 의거해 인·허가를 진행함에 따라 절차와 시간이 많이 소요되며, 이해관계자 협의 또는 지역주민 동의 과정에서 과도한 민원요구로 사업추진이 보류 또는 중단되고 있는 실정이다.

특히 소수력 개발지점이 제약돼 있고 개발지점의 가동률이 낮아 경제성 확보가 어렵다는 점도 활성화를 힘들게 하는 요인이다.

민간 발전사업자가 소수력을 개발할 수 있는 지점은 일반하천을 이용한 방법밖에 없다. 그러나 일반하천의 경우 소수력개발에 따른 환경 피해를 염려한 환경단체와 지역주민의 인식 부족과 함께 마이크로급(100㎾급 이하) 소수력 자원의 활용을 위한 제도적 지원책이 없는 점이 걸림돌로 지적되고 있다.

또한 소수력발전소의 평균 가동율은 35% 정도이고, 설비용량이 작아져 유량확보를 위한 토목공사 개발비용이 증가하기 때문에 현재의 발전차액지원제도로는 경제성 확보가 어렵다.

이에 따라 소수력 보급 향상을 위해서는 일반하천에 적합한 효율과 이용률이 높은 소규모 수차발전기를 비롯한 발전설비의 기술개발이 선행돼야 한다. 이는 초기 투자비를 절감시켜 작은 규모의 소수력 시장을 부가가치가 높은 시장으로 확대시켜 기업의 투자가치를 높여 주기 때문이다.

소수력의 기술수준은 현재 선진국의 80% 수준이다. 수차 등 주요 핵심기술은 55%, 특히 주요 시스템기술, 수차효율 기술수준이 외국에 비해서 낮은 것으로 평가되고 있다.

하지만 국내 소수력 시장이 협소해 대량생산을 위한 기술개발과 원가절감 등의 경쟁력 제고에 한계가 있다. 아울러 국내 산업기반이 취약한 데다 수요창출이 되지 않아 연구인력, 연구기반 등 기술개발을 위한 인프라도 열악하다.

게다가 한전의 분산형 전원 배전계통연계기술기준에 의하면 발전설비용량 100㎾이하는 저압(220V, 380V), 100㎾초과는 특고압(22.9㎸), 발전설비용량 3000㎾ 이상은 발전소에서부터 발전소 인근의 변전소까지 연계하도록 돼 있어 전용선로 공사비 때문에 3000㎾ 이하만 개발가능하다.

발전소에서부터 변전소까지의 전용선로 건설비용을 발전사업자가 부담할 경우 경제성이 전혀 없다.

함봉균 기자

hbkone@etnews.co.kr