3.1. 에너지 절감을 위한 고효율 난방 및 보온시설의 종류
○ 에너지 절감 기술에는 보온향상 기술, 에너지 효율 향상 기술, 유류대체 에 너지 이용기술, 기타 에너지 절감 기술 등이 있음.
○ 보온성 향상기술로는 다겹보온커튼, 중앙권취식보온터널, 알루미늄스크린, 보온덮개 등이 있고, 에너지 효율 향상기술로는 배기열 회수장치, 일사감응 변온장치, 온풍기 이중덕트 등이 있음.
○ 유류대체 에너지 이용기술로는 고체연료난방기, 전조겸용 전기방열기, 지중 열 교환시스템 등이 있으며 기타 에너지 절감기술로는 순환식수막, 열회수 형 환기장치 등이 있음.
표 3-16. 에너지 절감 기술별 절감 장치
에너지 절감 기술 절감 장치
보온성 향상 기술 다겹보온커튼, 중앙권취식보온터널, 알루미늄스크린, 보온 덮개
에너지 효율 향상기술 배기열 회수장치, 일사감응변온장치, 온풍기 이중덕트 유류대체 에너지 이용기술 고체연료난방기, 전조겸용 전기방열기, 지중열교환시스템
기타 에너지 절감기술 순환식수막, 열회수형환기장치
그림 3-9. 에너지 절감장치 사례
<열회수 환기장치> <시설원예용 제습기>
<수평권취식 다겹보온커튼> <수막보온 시스템>
3.2. 에너지 절감 시설별 기술과 경제성 분석
3.2.1. 열회수 환기장치□ 개 요
○ 농업용 난방시설에서 환기할 때 배출되는 열을 열교환기에서 흡수하고 외 부에서 유입되는 찬공기를 가열하여 실내에 공급하는 장치
○ 컨트롤러에 설정된 CO2농도, 온습도에 따라서 환기장치를 자동으로 작동하 게 하여 난방비 절감효과를 가져옴.
□ 경제성 분석
○ 사례농가는 양송이를 재배하는 농가로 에너지 절감시설인 열회수장치를 이 용하고 있음. 버섯재배사 2동(상면적 330㎡)에서 양송이를 연간 4기작 재배 하는데, 난방비 절감을 위해 열회수형 환기장치 1대(4,500천 원)를 설치하 였음.
○ 열회수장치를 운영하기 위해서는 설치비, 감가상각비, 수리비, 전기료가 추 가 소요되고, 대신 경유비는 절감됨. 열회수장치를 설치함으로써 경유사용 액이 3,941천 원에서 1,970천 원으로 50% 감소되고, 품질이 좋아져서 단가 가 27% 높아 전체적으로 10a당 추가 소득이 18,910천 원 발생하였음(표 3-17).
표 3-17. 버섯농가의 열회수 환기 장치 이용성과
표 3-18. 파프리카 온풍난방기 배기열 회수장치 이용 경영성과
기 1대(6,000천 원)를 설치하였음. 온실의 밀폐도가 높은 겨울철뿐만 아니라
조수입 30,000본×11,050 331,500 26,700본×8,500 226,950
이윤(조수입-비용) 330,314 226,868
설치 효과(A-B) 103,446
자료: 농촌진흥청, 내부자료
3.2.4. 수평 권취식 다겹보온 커튼
□ 개 요
○ 기존의 두께가 얇은 보온커튼을 개선해 부직포, 폴리폼 등을 여러 겹으로 누빈 솜이불 형태의 다겹 보온자재를 활용하여 보온력을 극대화
○ 파프리카 농가가 비닐하우스 10a에 개폐장치 4,050천 원과 보온자재 9,450천 원을 투자하여 수평 권취식 다겹보온커튼을 설치하여 운영하고 있는 사례
□ 경제성 분석
○ 고온관리로 연간 경유소요량이 18,250ℓ에서 46% 절감된 9,855ℓ로 감소하 고 난방비는 6,892천 원 절감되었고, 다겹보온커튼 설치에 따라 전체 비용 측면에서는 10a당 5,789천 원의 비용이 절감
표 3-20. 파프리카농가의 수평 권취식 다겹보온커튼 장치 이용성과
단위: 천 원/10a
설치(A) 미설치(B)
내역 금액 내역 금액
개폐장치 4,050
감가상각비 4,050/10 405 1,800/10 180 자본이자 4,050/2×0.05 101 1,800/2×0.05 45 수리보수비 4,050×0.02 81 1,800×0.02 36
보온자재 9,450
감가상각비 9,450/10 945 1,800/5 360
자본이자 9,450/2×0.05 236 1,800/2×0.05 45 경유비 9,855ℓ×821 8,091 18,250ℓ×821 14,983
비용계 9,860 15,649
비용절감효과(B-A) 5,789
자료: 농촌진흥청, 내부자료
3.2.5. 순환식 수막 보온 시스템
□ 개 요
○ 비닐하우스 지붕에 15℃ 정도의 지하수를 뿌려 비닐위에 물커튼을 형성하 여 보온커튼 역할을 하는 기술로 전국에 10,700ha가 보급
○ 에너지절감 효과가 크나 최근 지하수 부족현상으로 인해 수막 보온 재배가 어려움을 겪고 있어 지하수를 재순환하여 수막에 활용함으로써 지하수 부 족문제를 해결한 기술임.
○ 딸기 수막재배 비닐하우스에서 부족한 수자원을 보충하기 위하여 순환식 수막 보온 시스템(6,000천 원)을 설치
□ 경제성 분석
○ 딸기 수막재배 비닐하우스에서 부족한 수자원을 보충하기 위하여 순환식 수막 보온 시스템을 설치한 농가임. 수자원 부족으로 경유온풍기를 이용하 는 경우에 대비하여 순환식 수막시설을 설치하여 딸기를 재배한 결과 시설 비용과 전기료는 2배 많으나, 경유비가 3배 적어 소득제고 효과가 10a 기준 970천 원으로 조사되었음(표 3-21).
표 3-21. 딸기농가의 순환식 수막 보온 시스템 비용절감 효과
경유비 1,340ℓ×821 1,100 4,060ℓ×821 3,333 전기료 2,840kWh×36.4 103 1,096kWh×36.4 40
3.3. 에너지 절감 시설의 보급 여건
’00 52,189 12,398 3,336 1,446 48,853 10,952 23.8
’05 52,022 12,731 3,448 2,758 48,574 9,973 24.5
’08 53,053 13,081 3,063 2,450 49,990 10,631 24.7 자료: 농식품부, 농림수산식품 주요통계, 각년도
3.3.2. 수요측면
(1) 농가 수요
○ 온실 0.5ha 설치시 0.3~1.5억 원이 소요, 정부지원 시 조기 보급 가능 - 시설농가 소득(0.5ha): 반촉성토마토 2천7백만 원, 반촉성오이 3천6백만
원, 시설고추 3천8백만 원 등
○ 에너지절감시설 설치지원 사업은 20% 자부담, 새기술시범사업은 100% 보 조 사업으로 추진 중이며, 양 사업 모두 농가수요에 비해 정책사업량이 부 족한 상태
(2) 시범사업 만족도
○ 고효율 난방 및 보온시설 시범사업의 농가 만족도가 89%로 높음
표 3-24. 고효율 에너지 절감시설에 대한 수요자 만족
계 매우만족 만족 보통 불만족 매우 불만족
100 49 40 10 1 0
자료: ’08년 농진청 설문조사 결과
제
4
장농업부문 에너지 중장기 보급목표와 효과
1. 신재생에너지 보급목표와 효과
1.1. 지열히트펌프
1.1.1. 지열히트펌프 보급목표 설정
○ 시설원예 가온면적 1만 3,657ha(’20) 중 지열 보급이 가능한 조건을 갖춘 6,323ha(46%)를 보급 목표로 설정(가온시설면적 300평 이상 고온성 작물, 단 임차면적과 제주지역 제외)
- 시설채소의 경우 제주지역을 제외한 고온성 작물 가온면적 10,617ha을 대 상으로 하되, 시설형태가 양호한 일정규모(10a) 이상 온실면적 중 임차지 를 제외한 5,159ha에 공급
- 화훼의 경우도 고온성 작물 가온면적을 대상으로 제주지역과 임차지를 제 외한 10a 이상 규모의 온실면적 1,164ha에 공급
○ 연차별 보급 확대방식은 매년 일정면적을 대상으로 보급하는 일률적 보급 방식(linear), 사업초기 대량 보급하는 체감적 보급방식(concave), 사업초기 보급량을 줄이고 사업대상 연도 후기에 대량 보급하는 체증적 보급방식
(convex)으로 구분.
□ 지열히트펌프 설치비 지원
○ 시설원예 분야에 2010년 지열히트펌프 보급 예정면적은 250ha이며, 연차별 소 요예산은 기술개발 수준에 따라 상이하게 나타남. 기술 개발이 없는 경우에 초기 설치비 1ha에 8억원 지원이나, 최종년도 지원금이 동일함.
○ 지열히트펌프를 설치비 지원금은 2020년까지 5조 3천억 원임.
- 일률적 보급방식(누적): (’09)764억 원 → (’12)12,894 → (’15)27,944 → (’20)53,027 - 체감적 보급방식(누적): (’09)764억 원 → (’12)27,077 → (’15)47,505 → (’20)53,027 - 체증적 보급방식(누적): (’09)764억 원 → (’12)7,191 → (’15)14,712 → (’20)53,027
○ 설치비 절감을 위한 기술개발로 초년보다 10년 후인 2020년에는 현재보다 공급가격이 약 50% 절감될 수 있는 기술을 개발한 경우
○ 지열히트펌프를 설치비 지원금은 2020년까지 4조 1천억 원으로 기술개발 이 없는 경우보다 1조 2천억 원의 재정지출이 감소함.
- 일률적 보급방식(누적): (‘09)764억 원 → (’12)12,153 → (‘15)25,150 → (’20)44,077 - 체감적 보급방식(누적): (‘09)764억 원 → (’12)25,433 → (‘15)43,206 → (’20)47,513 - 체증적 보급방식(누적): (‘09)764억 원 → (’12)6,838 → (‘15)13,319 → (’20)41,554
표 4-2. 지열 히트펌프 연도별 보급 설치비 예산(억 원)
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
linear concave convex
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
linear concave convex
□ 지열히트펌프 보급 이후 정부 면세유 지원액(억 원)
□ 지열히트펌프 보급 이전 면세유 지출액
○ 정책 이전 농업용 시설난방면세유는 현행 수준과 같이 정부로부터 지출한 다고 가정함(억 원)
- 유가 70달러(누적): (’09)9,018억 원 → (’12)36,310 → (’15)63,961 → (’20)110,856 - 유가 100달러(누적): (’09)9,018억 원 → (’12)45,735→ (’15)82,935 → (’20)146,025 - 유가 120달러(누적): (’09)9,018억 원 → (’12)52,007→ (’15)95,562 → (’20)169,429
○ 지열 보급정책 이전 농업용 시설난방 면세 지출액은 시설난방 가온면적 증 가 및 국제유가 수준에 따라 ’20년 누적기준 11조 856억 원∼16조 9,429억 원 발생될 것으로 전망
표 4-4. 지열 보급정책 이전 시설난방 면세유 지출액(억 원)
2009 2010 2011 2012 2015 2020
유가70달러 9,018 18,076 27,173 36,310 63,961 110,856 유가100달러 9,018 21,204 33,443 45,735 82,935 146,025 유가120달러 9,018 23,286 37,615 52,007 95,562 169,429
□ 정부추가 지출(억 원)
정부추가 지출 = 지열히트펌프 설치비 지원 + 설치된 시설의 면세액(미설 치 시설의 1/10 수준) + 미설치 시설에 지급되는 면세액 - 정책 전 면세유 지출액
○ 지열 보급정책에 따른 정부추가지출(억 원)
- 유가 70달러(누적): (’09) 701억 원 → (’12) 6,244 → (’15) 12,103 → (’20) 37,174 - 유가 100달러(누적): (’09) 701억 원 → (’12) 6,039→ (’15) 11,684 → (’20) 35,661 - 유가 120달러(누적): (’09) 701억 원 → (’12) 5,902→ (’15) 11,404 → (’20) 34,655
○ 지열 보급정책에 따른 정부의 추가지출 부담은 정책실시 이전 보다 3조 4,665억 원∼3조 7,174억 원('20년 누적기준) 발생될 것으로 분석
○ 정부의 재정추가부담은 국제유가 상승에 따라 면세유 가격도 상승하지만 지열 보급에 따른 면세유 사용량 절감으로 인해 유가가 높은 수준일수록 보 다 적은 것으로 나타남.
표 4-5. 지열 보급정책에 따른 정부 추가 지출(억 원)
2009 2010 2011 2012 2015 2018 2020 유가 $70 701 2,567 4,414 6,244 12,103 22,678 37,174 유가 $100 701 2,486 4,271 6,039 11,684 21,824 35,661 유가 $120 701 2,431 4,176 5,902 11,404 21,255 34,655
1.1.3. 지열히트펌프 보급에 의한 직․간접효과
□ 경영비 절감효과
○ 지열보급에 따른 경영비 절감효과(억 원)
- 유가 70달러(누적): (’09)110억 원 → (’12)1,059 → (’15)2,232 → (’20)8,439 - 유가 100달러(누적): (’09)156억 원 → (’12)1,486→ (’15)3,105 → (’20)11,588 - 유가 120달러(누적): (’09)186억 원 → (’12)1,770→ (’15)3,687 → (’20)13,683
○ 지열보급에 따른 사용 농가의 고정비 및 변동비 등을 포함한 경영비 절감효과 는 ’20년 누적기준으로 8,439억 원∼1조 3,683억 원이 발생할 것으로 분석
표 4-6. 지열 보급정책에 따른 농가의 경영비 절감효과(억 원) 2009 2010 2011 2012 2015 2018 2020 유가 70달러 110 413 729 1,059 2,232 4,676 8,439 유가100달러 156 582 1,026 1,486 3,105 6,454 11,587 유가120달러 186 695 1,223 1,770 3,687 7,637 13,682
그림 4-2. 경영비 절감효과(억 원)
0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 16,000
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
유가 70달러 유가100달러 유가120달러
□ CO2 절감효과
○ 지열보급에 따라 경유사용량을 90% 수준 절감함에 따라 CO2 배출량을 ha 당 464TCO2 줄일 수 있어 이를 CO2 거래금액으로 환산할 때 ’20년 누적기 준 678억 원의 추가편익이 발생될 것으로 분석
- CO2 절감효과(누적): (’09)11억 원 → (’12)92 → (’15)188 → (’20)678
□ 생산량 증수효과
○ 지열히트펌프 사용에 따라 가온시간을 연장함에 따라 생산량이 ha당 60톤 이 증수(파프리카 기준)되는 효과가 있어 ’20년 누적기준 1조 2,152억 원의 생산량 증가효과가 발생되는 것으로 분석됨.
- 생산량 증수효과(누적): (’09)175억 원 → (’12)1,648→ (’15)3,371 → (’20)12,152
□ 기술개발효과
○ 지열히트펌프 개발 기술이 단계적으로 진행되어 ’20년에 현재보다 설치비 가 50% 절감될 경우 기술개발에 따른 설치비 및 고정비 절감효과는 ’12년
44억 원, ’20년 1조 4,341억 원 발생되는 것으로 전망
- 기술개발효과(누적): (’09)0억 원 → (’12)441→ (’15)1,742 → (’20)14,341
표 4-7. 지열보급에 따른 직․간접 기타효과(억 원)
2009 2010 2011 2012 2015 2018 2020
CO2 절감효과 11 37 64 92 188 383 678
생산량증수효과 175 656 1,146 1,648 3,371 6,862 12,152
기술개발효과 0 71 217 441 1,742 5,991 14,341
합 계 186 764 1,427 2,181 5,302 13,236 27,171
1.1.4. 지열히트펌프 보급에 의한 총효과
□ 지열히트펌프 보급에 의한 당해연도 총효과
○ 지열보급에 따른 사회총편익은 유가수준에 따라 8,640억 원∼1조 704억 원
○ 지열보급에 따른 사회총편익은 유가수준에 따라 8,640억 원∼1조 704억 원