천연가스 및 에너지 산업의 수요처별 특성, 기술 발전, 시장 거래 방식 및 정책적 요인에 관한 종합적 고찰 doc_id PCY_201805210402376591_8

열병합용 도시가스는 자가열병합(터빈, 엔진), 연료전지 등 열과 전기를 동시에 생산하는 데 사용되며 산업부문, 건물, 가정, 집단 에너지용(구역전기 혹은 집단에너지) 등 수요처가 매우 다양하고 수요처별 부하 특성에 따라 타 에너지 대비 경쟁력에 차이를 보인다. 주택에서 열병합용 도시가스를 사용하는 경우는 초소형 열병합발전기 및 연료전지를 사용하는 형태로서 전력요금의 누진제로 인해 전력소비량이 많을수록 경쟁력을 확보할 수 있다. 건물 및 산업체에서는 전력요금이 주택용에 비해 저렴하여 도시가스 가격경쟁력을 확보하기에 더 어려운 상황이며 용적률 상향조정 등 건축상의 일부 혜택을 위해 건설되기도 하지만 실질적인 가동률은 낮은 것으로 파악된다. 열병합용 가스사용 기기의 보급 확대를 결정하는 요인은 투자 및 연료 경제성(양질의 부하 혹은 잉여 열 및 전기 판매 가능성 포함) 등의 경제적 요인뿐만 아니라 재생에너지로서의 인정 여부에 따른 혜택이 달라져 정책적인 요인도 있다. 열병합용 도시가스의 주요 사용자는 크게 지역난방 집단에너지 사업자 및 소형 열병합(10MW~0.5MW, 연료전지 포함) 사업자로 구분될 수 있는데 지역난방 집단에너지 사업자의 경우 SMP 하락 등으로 인해 열전용설비의 이용률이 높아지는 추세이다. 열병합용 도시가스는 자가열병합(터빈, 엔진), 연료전지 등 열과 전기를 동시에 생산하는 데 사용되며 산업부문, 건물, 가정, 집단 에너지용(구역전기 혹은 집단에너지) 등 수요처가 매우 다양하고 수요처별 부하 특성에 따라 타 에너지 대비 경쟁력에 차이를 보인다. 주택에서 열병합용 도시가스를 사용하는 경우는 초소형 열병합발전기 및 연료전지를 사용하는 형태로서 전력요금의 누진제로 인해 전력소비량이 많을수록 경쟁력을 확보할 수 있다. 열병합용 가스사용 기기의 보급 확대를 결정하는 요인은 투자 및 연료 경제성(양질의 부하 혹은 잉여 열 및 전기 판매 가능성 포함) 등의 경제적 요인뿐만 아니라 재생에너지로서의 인정 여부에 따른 혜택이 달라져 정책적인 요인도 있다. 중장기적으로 정부의 분산형 전원 정책의 일환으로 열병합용 도시가스의 이용 확대가 기대되나, SMP 하락 및 기저발전 이슈 등으로 불확실성이 여전히 크다. 또한 신재생에너지원인 연료전지의 경우 수소생산 과정에서 발생되는 CO2 배출 및 지원정책 과다 등도 이슈가 되고 있어 장기적인 수요 증가에는 불확실성이 있다. 연료전지용 도시가스는 별도로 구분되어 있지 않고 열병합 요금을 적용받고 있으나 중장기적으로 신재생에너지 보급 확대 정책의 일환으로서 연료전지 확산에 따른 도시가스 사용량 증가와 직결되므로 별도로 검토할 필요가 있다. 제7차 전력수급계획 ‘29년 연료전지 보급목표는 1,351MW이며 가동률 68%를 기준으로 연간 가스소비량 17억㎥에 달한다. 특히 발전회사의 RPS 대응 연료전지 시장규모는 2029년 기준 961MW(12억 ㎥)로서 연료전지 시장의 대부분을 형성할 것으로 예상된다. 하지만 연료전지가 신규 신재생에너지 사업자의 증가보다는 기존 발전사의 RPS이행의 수단으로서 활용된다는 것이 주요 논란으로 부각되면서 분산형 전원으로서의 효과가 상쇄되는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 또한, 수소생산단계에서 이산화탄소를 배출하는 방식이 국내에서 주로 활용됨에 따라 완벽한 친환경 에너지 및 온실가스 저감을 위한 에너지원이라는 것에 많은 이의가 제기되고 있어 연료전지의 REC 계수가 지나치게 높다는 문제도 제기되고 있다. 스마트그리드의 장점을 간단히 설명하면 전력생산자 입장에서는 실시간 전력공급 상황 파악을 통해 공급량을 탄력적으로 조절하게 되며, 소비자 입장에서는 전체 전력사용 현황을 실시간 파악하여 요금이 비싼 시간대의 사용을 자제하고, 상대적으로 싼 시간대의 전기사용을 확대하는 방향으로 소비행태를 변경할 수 있는 것이다. 이로 인해 전체적인 일간 전력부하 패턴 변화를 완화하게 되며 발전설비에 대한 이용효율을 극대화하는 효과를 발생시킨다. 스마트그리드와 함께 최근 에너지 수요관리시스템의 주요 수단으로 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)이 부각되고 있다. ESS는 생산된 잉여 에너지를 그 자체로 또는 변환하여 저장하고 필요할 때 사용할 수 있는 장치 또는 시스템을 총칭하는데, ESS 기술발전 및 보급 확대 역시 일별 계절별 피크수요 감소에 효과가 있올 것으로 예상된다. ESS는 예비율이 높은 심야시간에 발전된 전력을 저장해 두고 전력수요가 높은 주간에 방전하는 시스템으로서 크게 배터리와 주변장치로 구성된다. 또 국제해양 온실가스 배출기준 강화와 함께 세계적으로 각광받고 있는 LNG 벙커링 사업의 주변국 대비 경쟁력 강화를 위해 국내 인프라 구축을 위한 투자재원 마련과 함께 기존 국내 가스시장과의 융합을 위한 법 제도적인 검토도 이루어져야 한다. 단기적으로 소형 탱크로리 및 위성기지와 기존 인수기지를 활용하며, 중장기적으로 국내외 수요가 충분히 확보될 경우 전용 벙커링 항구 구축도 필요하다. 이를 통해 도서지역 LNG 공급 연계를 통한 벙커링 수요 확보 등의 국내수요 개발과 국제 LNG 벙커링 시장에 대한 모니터링과 벤치마킹으로 주변국 대비 경쟁력 확보를 위해 선제적인 대응이 필요하다. 한편 2012년 신설된 냉난방 공조용 수요는 동 하절기 전력 피크 부하를 안정화하는 역할을 수행하며 가스산업뿐만 아니라 전력산업에도 긍정적인 효과를 기대했지만, 전기 대비 높은 투자비가 보급 확대에 장애요인이 되고 있으며, 불안정한 지원예산으로 기기 보급이 등락하고 있다. 따라서 전력 및 천연가스 수급계획 수립에서 해당 용도에 대한 중장기 보급 계획 및 이용확대 방안을 포함하고, 그에 합당한 지원금 예산을 책정하여 장려금을 지급할 필요가 있다. 또한 제도적으로 노후 공조기기 교체 의무화를 위한 건축물 냉방설비 설치 및 설계기준 개정 등도 검토할 필요가 있다. 둘째, 수압파쇄 및 수평시추를 포함한 천연가스의 생산 및 이용 기술이 발전하고 있다. 이 기술은 비전통 석유·가스뿐만 아니라 전통자원에도 이용되고 있으며, 과거 생산이 불가능하거나 경제성이 없는 자원을 생산 가능케 함으로써 전 세계 천연가스 가채 매장량 또는 가채자원량을 증가시키는 데 기여하였다. 이 외에도 부유식 LNG(FLNG: floating LNG), 부유식 저장 재기화 설비(FSRU: Floating Storage & Regasification Unit) 등 소규모 LNG 생산, 수송 및 이용 기술로 이어지는 소규모 LNG 공급사슬의 발달로 과거 개발 가치가 작았던 소규모 가스전이 개발되고 천연가스 시장에 보다 다양한 참여자가 참가토록 하였다. 셋째, 조선기술 발달로 Q-Flex와 Q-Max 같은 초대형 수송선 건조를 통해 수송비용이 절감되고 있다. 또한, 파나마 운하의 확장사업은 멕시코만에 입지한 LNG 생산시설로부터 아시아 지역으로의 운송비를 절감시키며 아시아 지역 구매자의 지위를 상승시켰다. 천연가스 시장의 신규 거래 방식의 효시는 1999년 BG가 착수한 트리니다드 토바고의 Atlantic LNG 사업이다. 미국과 스페인을 포함한 다른 국가 사이의 가스 시장 가격의 차이가 발생하여 이윤 창출을 시도할 수 있다고 보았다. 그 결과 Atlantic LNG의 첫 번째 트레인(train)만이 전통적 계약 방식을 따르는 반면 나머지 세 트레인은 톨링 방식으로 운영되어 가스 공급자가 액화설비 이용료(tolling fee)를 내고 천연가스를 생산하면 FOB 방식으로 구매자가 이를 인수하여 직접 운송한 사례이다. 전통적 거래 방식과 다른 방식을 갖춘 대표적 시장은 미국의 천연가스 시장이다. 미국의 천연가스 시장은 생산, 공급 및 가격 체계 등에 있어서 유럽 및 아시아 시장과는 다른 구조를 가지고 있다. 우선, 파이프라인이 전 지역에 골고루 잘 발달되어 있어서 다수의 이용자가 파이프라인 회사가 요구하는 가스규격에 충족하는 전제하에 동일한 파이프라인을 이용한다. 또한, 가스거래는 파이프라인의 인수 및 인도 지점이나 다수의 파이프라인이 교차되는 거래허브에서 당일, 익일 또는 미래의 특정시기에 인도기간을 정하여 현물거래 형식으로 일어난다.