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KEEI연구보고서KEEI 기본연구보고서 22-12An Analysis on the Improvement Effect of Environmental Benefit from the Promotion of Geothermal Air-conditioning and Heating System in Korea

지열냉난방시스템 보급을 통한 환경편익 개선효과 분석

연구책임자
김재엽, 김현제
연구참여자
박정순
발행사항
울산 에너지경제연구원 2022
형태사항
xiv 120p
총서사항
KEEI 기본연구보고서 22-12
서지주기
참고문헌(p.115-120)수록
소장정보
위치등록번호청구기호 / 출력상태반납예정일
이용 가능 (2)
자료실P427297대출가능-
자료실P427298대출가능-
이용 가능 (2)
  • 등록번호
    P427297
    상태/반납예정일
    대출가능
    -
    위치/청구기호(출력)
    자료실
  • 등록번호
    P427298
    상태/반납예정일
    대출가능
    -
    위치/청구기호(출력)
    자료실
책 소개
1. 연구의 필요성 및 목적 ■연구의 필요성 ○ 정부는 기후변화협약 등 에너지 관련 주변 여건의 변화에 대응하기 위해 환경친화적 신재생에너지의 보급을 확대하는 정책을 추진 중 ○ 그러나 실제 지열에너지를 활용하는 사업은 정체 또는 축소되고 있는 상황 ○ 최근 이상기후로 우리나라는 여름철 냉방전력 소비가 크게 상승하고 변동성 역시 확대되고 있으며, 난방열 에너지는 완만한 상승세 ■연구의 목적 ○ 본 연구는 건물에 적용 가능한 지열에너지 냉난방시스템의 활성화를 위한 정책방향을 제시함으로써 탄소중립에 기여할 수 있는 재생에너지원 활용의 다양성 제고에 기여 2. 연구내용 및 주요 분석 결과 ■경제성 분석 결과 ○ 국내 집단 주거시설(아파트)에 대한 지열냉난방 시스템(급탕 제외) 운영의 경제성은 에너지가격 수준에 따라 다소 차이는 있지만 상대적으로 높은 에너지가격 체계에서 최소 20년차 이후, 그보다 낮은 에너지가격 수준에서는 최소 26년차 이후부터 전통냉난방(도시가스 보일러 + 에어컨) 시스템 대비 비용 우위 발생 ○ 지열냉난방은 초기투자비용 등 고정비 측면에서 고비용 냉난방 방식이며, 이를 전통냉난방에 대비 에너지비용(변동비) 절감분으로 일부 상쇄 가능하지만 가구 냉난방 부문에서 전통냉난방에 대해 선행연구 수준(운영 후 10년차)의 경제성을 확보하는 것은 무리 ○ 주거안정 등 공공성을 바탕으로 한 정책적 보급 대상인 국민임대주택 등을 대상으로 지열냉난방 시스템을 우선적으로 공급 필요 ■환경편익 분석 결과 (2030년 임대주택 220만 호 대상) ○ 난방기간 주택난방용 도시가스 소비를 지열난방이 완전히 대체함으로써 건물 부문 온실가스 직접 배출량 감소 ○ 지열냉난방 시스템은 전통냉난방 시스템과 달리 지열에너지와 전기 히트펌프를 이용해 냉난방 수요를 충족 ○ 분석대상 아파트(277세대)의 가구 냉난방에 대해 지열냉난방 적용 시 전통냉난방 대비 연간 전력소비는 약 86,695kWh 증가 ○ 신정부 주택보급 정책 등을 바탕으로 2030년 임대주택 보급량(220만 호) 추산 ○ 지열냉난방 시스템 보급으로 2030년 발전 부문에 대해 온실가스 간접 배출량은 지열냉난방 보급 환경에 따라 25,676~263,455CO2ton 증가 3. 결론 및 정책제언 ■결론 ○ 국내 지열냉난방 실제 운영 사례를 토대로 경제성 분석을 진행한 결과 에너지가격이 특별히 높게 유지되지 않는 한, 국내 지열냉난방 시스템은 가구 냉난방에 있어 설비 운영 26년차 이후부터 전통냉난방 대비 미약한 경제성 확보 ○ 환경편익 분석 결과 220만 호 임대주택에 대해 주택난방용 도시가스 소비를 지열에너지+전력으로 대체하면서 2030년 건물 부문 온실가스 직접 배출량은 58,870~588,697CO2ton 감소 ■정책제언 ○ 정책적 차원에서 지열냉난방 시스템 주요 기술 및 부품(지열공, 히트펌프 등)에 대한 R&D 지원 필요 ○ 설비보조금 지원 등을 통한 건설사의 초기투자비용 및 운영유지비 부담 완화 ○ 지열냉난방 연구 목적으로 시스템 실증 및 운영 정보 공유를 위한 플랫폼 운영 ○ 지열냉난방 보급 범위 확대(임대→민간)를 유도하기 위한 세제혜택 및 정책 인센티브 설계 필요 ○ 지열냉난방 확대에 따른 발전 부문 온실가스 배출 비용 증가분을 최종 소비자(입주자 및 세입자)에 전가 → 지열냉난방의 전력소비 절감을 유도
목차
요약   제1장 서론   제2장 지열냉난방 시스템 운영원리 및 기술 현황  1. 집단 주거시설에 대한 지열냉난방 시스템 운영원리   1.1. 지열냉난방 시스템 작동 기제   1.2. 지열냉난방 시스템에 적용된 히트펌프 작동 원리  2. 국내외 지열냉난방 시스템 기술 동향   2.1. 국내 건물 부문 지열냉난방 관련 정책 및 기술개발 현황   2.2. 해외 지열냉난방 관련 기술개발 현황  3. 소결   제3장 국내외 지열냉난방 시장 동향 및 해외 주요국 지열냉난방 이용 사례  1. 국내외 지열냉난방 시장 동향   1.1. 해외 지열냉난방 시장 동향   1.2. 국내 지열냉난방 시장 동향  2. 해외 주요국 지열냉난방 이용 사례   2.1. 미국 지열냉난방 이용 사례   2.2. 프랑스 지열냉난방 이용 사례  3. 소결   제4장 국내 지열냉난방 시스템 경제성 평가  1. 지열냉난방 시스템 경제성 분석을 위한 기초정보   1.1. 냉난방 방식별 초기투자비용(Capital Cost)   1.2. 냉난방 방식별 유지관리비용(O&M Cost)   1.3. 지열냉난방 시스템 실측 기반 에너지산출량   1.4. 냉난방 방식별 에너지 비용  2. 냉난방 시스템 경제성 분석 방법론   2.1. 냉난방 시스템 경제성 분석의 주요 방법론 소개   2.2. 생애주기비용(Life Cycle Cost) 분석 방법론  3. 냉난방 방식별 경제성 분석 결과   3.1. 경제성 분석 공통 전제   3.2. 지열냉난방 시스템 비용 현금흐름   3.3. 전통냉난방 시스템 비용 현금흐름   3.4. 냉난방 방식별 경제성 분석 결과 비교  4. 소결   제5장 국내 지열냉난방 시스템 보급의 환경편익 분석  1. 지열냉난방 시스템 보급 시나리오 설계   1.1. 지열냉난방 시스템 보급 시나리오 설계 시 주요 검토 사항   1.2. 지열냉난방 시스템 보급 시나리오 구성  2. 지열냉난방 시스템 보급에 따른 온실가스 배출량 변화 분석   2.1. 온실가스 직접 배출량 분석   2.2. 온실가스 간접 배출량 분석  3. 소결 – 지열냉난방 시스템 보급의 환경편익 평가   제6장 국내 지열냉난방 시스템 보급을 위한 정책제언  1. 지열냉난방 시스템 경제성 측면   1.1. 에너지비용 절감 효과의 지속가능성   1.2. 지열냉난방 시스템 구축의 비용 부담과 편익 향유   1.3. 냉난방 시스템 경제성 비교를 위한 정보 공유의 필요성  2. 지열냉난방 시스템 환경성 측면   2.1. 건물 부문 온실가스 직접감축 효과의 확대   2.2. 발전 부문 온실가스 배출량 증가 대응   제7장 결론  1. 주요 결론 및 시사점  2. 한계점 및 향후 과제   참고문헌