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“축열식 히트펌프 보일러”가 한국전력 심야전력 사업의 적자폭을 줄여줄 구원투수가 될지 귀추가 주목되고 있다.
한국전력(이하 한전)은 심야 전기보일러를 대체할 ‘축열식 히트펌프 보일러’ 시범 보급사업을 2013년 10월부터 2014년 4월까지 추진한다고 최근 밝혔다.
한전은 원가 보다 낮게 공급되는 심야전기 때문에 1년에 수 천억원의 적자를 기록하고 있는 상황이다.
한전과 계약을 맺은 심야전력 고객은 지난해 말 기준으로 90만 7000호에 달한다. 현재 심야전기보일러는 약 56만대 정도가 보급되어 있다. 전체 심야기기 중 점유율은 42%로 심야전기온수기와 비슷하다. 하지만 전력용량은 전체 심야기기 전력용량인 14,485MW의 80.3%에 해당하는 11,794MW로 거의 대부분을 차지한다.
한전측은 에너지효율이 매우 낮은 전기보일러를 에너지효율이 높은 히트펌프로 교체할 경우 상당한 심야전력 절감 효과가 있을 것으로 내다봤다.
한전 전력수급실은 최근까지 축열식 히트펌프 보일러의 운영기준과 기술규격 제정 및 개정작업을 마무리하고 현재 사업 활성화와 조기 정착을 위해 제품 출고가격, 자금지원 등 세부적인 지원체계를 마련하고 있는 것으로 알려졌다.
최근 열린 관련자 회의에서 한전은 올 12월까지 각 업체당 3건 이상(한랭지)의 시범보급 사업 추진을 권고한 상태다.
한전은 시범보급사업을 통해 제품의 난방성능, 운전비용 절감액, 사후관리 방법 등 시범사용 결과에 따른 문제점을 보완한 후 난방시즌이 끝나는 2014년 5월부터 본격적으로 보급을 추진할 계획이다.
아직 한전 지원금이 없는 상태라 시범보급사업 기간중 보일러 교체비용은 소비자가 모두 부담해야 한다. 하지만 제품성능에 대한 현장 테스트도 겸하고 있어 업체의 공장생산 원가 수준에서 공급될 것으로 예상되고 있다.

 

한국전력이 축열식 히트펌프 보일러 보급에 나선 것은 우선 심야전력 수요 절감에 있다. 낮 시간에 집중되는 전력수요를 상대적으로 전기사용이 적은 심야(22：00∼08：00)로 분산시켜 전력설비를 효율적으로 이용하기 위함이다.

심야기기를 설치한 고객에게 값싼 요금을 적용하는 심야전력제도는 2000년대 초 고유가로 인하여 심야전력을 이용한 난방수요가 급격하게 증가하면서 고가의 LNG발전소가 가동되는 등의 문제점이 발생했다. 낮시간 부하를 심야시간대로 유도하여 피크억제 효과를 기대하는 취지였지만 이제는 LNG나 등유로 직접 난방하는 방식보다 효율이 낮아 국가적인 에너지 낭비요인이 되고 있다.
여기에 1998년부터 보급된 심야전기보일러의 노후화로 인해 최근 잦은 기기고장과 효율저하 등으로 교체 수요가 늘어나고 있다. 또한 블랙아웃 등으로 전기 절약에 대한 국민적 관심이 높아진 가운데 히터를 사용하는 심야전기보일러는 에너지 효율이 낮아 이를 대체할 심야전력 난방기기의 필요성이 대두됐다.
축열식 히트펌프 보일러는 심야전기보일러 대비 에너지 효율이 2~3배 높은 히트펌프와 기설치된 심야전기보일러의 축열조를 활용한 심야전력기기이다. 이미 한전 전력연구원과 LG전자가 2010년부터 3년간 16억원을 투자해 히트펌프 기본설계 및 시제품 개발, 그리고 현장 실증시험을 통해 에너지절감 효과와 제품의 신뢰도 확보를 검증했다.
한전 관계자는 “축열식 히트펌프 보일러가 성공적으로 보급되면 심야전기를 사용하는 수용가의 에너지 비용 절감은 물론 한전 심야전기 손실량도 획기적으로 줄일 수 있을 것”이라고 전망했다.
실제로 한전이 30kW 용량 심야전기보일러와 15㎾ 용량 히트펌프 보일러를 한랭지(원주), 일반지(안성), 온난지(창원)에서 실증시험을 실시한 결과, 히트펌프보일러(1만2566kWh)가 심야전기보일러(2만8,829kWh)보다 전력사용량이 56.4%인 1만6262㎾h 절감되는 것으로 나타났다.
사용 고객측면에서 볼 때도 소비전력은 30kW(심야전기보일러)에서 15kW(히트펌프보일러)로 50%, 연간 운전비용(11월~3월, 약 4개월)은 185만원에서 108만원으로 77만원(42%) 정도 줄어들었다.

 

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심야전기보일러는 지난 1998년부터 본격적으로 보급되기 시작해 2012년 4월까지 56만2천대, 전력용량으로 11,794MW가 보급됐다. 심야전기보일러 용량별 보급현황을 보면 「10kW 이하 8,000대」, 「10kW 초과 13만7,000대」, 「20kW 초과 7만7,000대」, 「26kW 이상 9만8,000대」, 「30kW 24만2,000대」 등이다. 이 가운데 한전이 교체수요로 예상하고 있는 대상 용량은 ‘26kW 이상’과 ‘30kW’로 전체 심야전기보일러의 60.5%인 34만대이다. 하지만 34만대는 교체 예상 수요일 뿐 실제로 한전 전력수급실에서 세운 보급목표 대수는 13만6천대 수준이다.

한전측은 축열식 히트펌프 보일러 보급사업이 원활히 이루어진다면 심야전력기기의 에너지 효율 향상을 통해 1,900MW의 전력절감과 1,425GWh의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상했다. 에너지절감량 1,425GWh는 연간 판매전력량( 2012년 기준) 466,593GWh의 0.3%, 연간 심야전력(갑) 판매전력량(2012년 기준) 16,973GWh의 8.4%에 해당한다. 또한 연간 150억원 상당의 CO2배출량 절감효과로 기후변화 대응과 녹색성장 등 국가정책에 부응하는 효과도 크다.
한전 전력수급실 관계자는 “심야전기보일러의 수명을 10년에서 15년 사이로 볼 때 매년 5천~1만대 정도의 교체 수요가 발생할 것”으로 예상했다.
한전이 대체 수요로 보고 있는 용량 30kW급 심야전기보일러의 연도별 보급현황을 보면 1999년까지 누적보급대수 2만대였던 것이 2000년 6만4천대, 2001년 4만9천대로 2년간 급속히 증가했다. 하지만 농촌지역을 중심으로 심야전기 사용이 급증하면서 과부하가 걸리는 등 설비관리에 문제가 발생, 2002년 심야전력 요금이 인상되면서 심야전기보일러 보급에 제동이 걸리기 시작했다. 심야전기보일러는 2002년 1만8천대을 기점으로 2004년까지 계속 보급대수가 떨어지다가 2005년 1만9천대, 2006년 2만5천대로 반짝 상승세로 돌아서는 듯 했지만 심야전력 요금 인상이 재차 추진되면서 2009년 1천대를 기점으로 시장이 위축, 현재는 복지시설 등에만 일부 제한적으로 보급되고 있다.

현재 “축열식 히트펌프 보일러” 보급사업에 참여를 준비하고 있는 업체는 대성히트펌프, 삼성전자, 하이에어코리아, LG전자, 캐리어, 귀뚜라미의 6개사다. 이중 삼성전자와 대성히트펌프, 귀뚜라미는 제품 성능시험 및 현장심사 등을 끝내고 10월 초 한전과 인정 및 보급계약을 체결할 것으로 예상된다. 또 최근 오텍캐리어, LG전자, 하이에어코리아도 성능시험 및 현장심사를 진행 중에 있어 대부분 올해 안에는 계약이 완료될 것으로 보인다.
또한 중소업체인 A사와 C사가 축열식 히트펌프 보일러 사업에 진출하기 위해 제품개발을 끝내고 자체 성능테스트를 진행 중인 것으로 알려졌다. 특히 CMS전문기업인 C사는 경북 구미와 중국에 히트펌프 생산라인을 구축, 내년부터 가동할 계획으로 히트펌프 사업 진출을 서두르고 있는 것으로 알려졌다. 이 업체는 실외기와 실내기가 별도로 구성되어 있는 다른 업체와 달리 축열식 히트펌프 보일러를 한 유닛에 일원화해 생산단가를 낮추어 시장에 선보일 예정이다.
현 시점에서 축열식 히트펌프 보일러 시장이 제대로 안착하기 위해서 가장 큰 급선무는 제품 가격이다. 기존 심야전기 보일러에 비해 축열식 히트펌프 보일러는 고효율 고온출수를 위해 이원냉매 방식을 적용, 그만큼 가격이 높아진다.
축열식 히트펌프 보일러 생산업체들이 검토하고 있는 15kW 용량(축열조 용량 2700리터)의 제품 출고가는 1200만원에서 1500만원선이다. 하지만 한전측은 이 가격은 심야전기보일러 대비 2배 이상 높아 축열식 히트펌프 보일러의 여러 가지 장점을 감안하더라도 소비자 입장에서 볼 때 교체에 대한 큰 메리트가 없다는 입장이다. 최소한 투자비 회수기간이 5년 이내가 돼야 시장이 확대될 수 있다는 분석이다.
업계의 한 관계자는 축열식 히트펌프 보일러의 생산원가는 일부 적용 부품의 차이가 있겠지만 대략 8백만원 안팎으로 추정되지만 여기에 중간 유통마진과 공사비용, 그리고 노후화된 축열조 교체비용 등이 추가되면 금액은 상당히 높아진다고 설명했다. 또, 무상A/S 기간도 걸림돌이다.
이런 이유로 몇몇 생산업체들은 적정한 출고가격이 책정되어야지 그렇지 않으면 사업에 큰 메리트가 없다고 시큰둥한 반응이다.
하지만 한전측은 1천만원 이하로 공급가를 낮춰야만 심야전기보일러 고객들의 교체수요를 이끌어내 시장확대를 기대할 수 있다는 입장이다.
업계 관계자는 “현실적으로 압축기 등 핵심부품을 자체 개발해 적용하고 있는 대기업 한 두 곳을 빼고는 이 가격을 맞추기는 쉽지 않을 것“이라고 말했다.
한전 전력수급실의 관계자는 “올 12월말까지는 축열식 히트펌프보일러 사업추진을 위한 모든 준비를 완료할 계획”이라며 “제품 출고가격에 대한 생산업체들의 의견을 더 수렴한 후 가격 절충이 안될 경우, 외부에 위탁해 적정가격을 산정할 계획도 세우고 있다”고 밝혔다.
이 관계자는 그 후 보급 활성화를 위해 적정한 지원금 책정과 고효율에너지기자재 인증품목 추가 등도 추진할 계획이라고 말했다.

 

취재·성백진 기자(sungbjin@naver.com)