천연가스 저열량 시대를 대비하다
저열량 천연가스 시대를 대비하기 위해 마련된 새로운 천연가스 열량제도 시행을 앞두고 10회에 걸쳐 제도변경의 필요성과 소비처에 미치는 영향, 앞으로의 변화상 등을 알아보고자 한다. 이번 호에서는 세계 각국의 천연가스 열량제도에 대해 소개한다. / 편집자주
일본에서는 표준열량을 전제로 하는 체적거래(Nm3)를 채택하고 있다.
일본의 일반도시가스사업자는 LNG의 조달에서 최종소비자에게 공급하는 단계까지 하나의 사업자가 담당하는 사업구조를 가지고 있기 때문에 도매와 소매가 구분되어 있는 우리나라의 경우와는 다소 차이가 있다.
일본의 일반도시가스사업자는 소매사업을 수행하는 우리나라의 일반도시가스사업과 유사하며, 대규모 수요가뿐만 아니라 열량 계량의 실익이 없는 소비자들에게 도시가스를 공급하는 사업을 수행하고 있다.
따라서 표준열량은 체적거래에 따른 요금의 불공평을 최소화하기 위해 만들어진 제도로 이해할 수 있다.
그러나 발전사나 일반도시가스사업자, 소비량이 일정 규모를 초과하는 대규모 산업체 수요가 등을 대상으로 가스를 공급하는 도매사업의 경우에는 이러한 표준열량을 기초로 하는 체적거래가 적정한 거래방식이 아닐 수 있다.
최근 일본에서도 탁송제도의 도입을 통해 사업자 간 가스의 거래가 이루어지고, 대규모 수요가를 대상으로 하는 경쟁이 도입에 따라 다양한 발열량의 천연가스를 배관을 통해 공급할 수 있는 방안을 강구하는 차원에서 열량거래에 대한 관심이 고조되고 있다.
일본은 가스사업법에서 웨버지수와 연소속도지수(MCP)를 기준으로 가스 사업에 사용되는 가스를 7가지로 분류하고 있으며, 도시가스를 사용하는 전체 수요가 중 90% 이상이 13A 가스를 사용하고 있다.
13A 가스를 공급하는 회사에서는 대부분 표준열량을 46.05 MJ/N㎥로, 최저 열량을 44 MJ/N㎥로 설정하고 있다.
대형 4개사 중 2개사(도호 가스와 세이부 가스)는 이 기준을 계속 적용하고 있으나 도쿄가스와 오사카가스는 최근 최저열량은 그대로 둔 채, 표준열량을 45 MJ/N㎥로 낮추었다. 따라서 과거 기준에 따르면, 표준열량과 최소열량의 범위가 4.3% 정도이며 표준열량을 조정한 도쿄와 오사카 가스는 2.2% 정도의 차이가 있다.
엄밀한 의미에서 일본의 열량 기준은 변동폭을 허용하는 것으로 해석하기 어려운 점이 있다. 즉, 앞에서 표준열량과 최저열량이 상당히 높은 값을 갖기 때문에 표준열량을 준수하기 위해서는 반드시 LPG와 혼합해야 하며, 예외적인 상황을 제외할 경우에는 매일 송출되는 천연가스의 발열량은 표준열량을 약간 상회하거나 거의 같은 수준일 가능성이 높다.
일본과 같이 표준열량을 높게 설정하지 않을 경우에는 실제로 매일 송출되는 천연가스 중 상당 부분이 표준열량을 상회하게 될 수도 있기 때문에 표준열량 수준의 천연가스를 지속적으로 송출한다는 당초의 의도를 벗어나 일정한 변동폭을 부여하는 열량범위제와 유사한 형태가 된다.
그러나 이들 사업자들은 표준열량을 변경해도 최저 열량은 조정하지 않고 있다. 이는 연소기기의 호환성과도 관련성을 갖겠지만 표준열량의 하향 조정에 따른 열량의 등락 가능성을 어느 정도 배제하고자 하는 의도도 있는 것으로 해석할 수 있다.
따라서 일본의 경우는 매일 송출되는 천연가스의 발열량 변동폭이 약 2% 내외에서 설정된다고 볼 수 있다. 물론 표준열량 값이 높기 때문에 이를 유지하는 비용 또한 매우 높은 편이다.
유럽 - 수요증가로 질소 주입해 열량 하향조정
유럽과 미국은 파이프라인을 통해 공급되는 저열량 천연가스(11.05kWh/N㎥, 9,500㎉/N㎥)를 주로 사용하고 있으며, 최근에는 천연가스 사용량 증가로 수요대처를 위해 상대적으로 고열량인 LNG수입이 증대되고 있다.
따라서 이들 국가들은 LNG 수입 물량 증가로 인한 고열량 가스대책에 부심하고 있다는 점이 우리나라와는 매우 대조적이다. 이들 국가에서는 구역별 열량범위와 열량거래가 시행되는 것으로 조사됐다.
유럽국의 경우 천연가스 수요 증가를 PNG에서 LNG로 대체하고 있으며 우리나라와 달리 저열량 PNG에 고열량화가 진행되어 필요에 따라 불활성 가스인 질소를 주입해 열량을 낮추고 있는 실정이다.
한편으로 EU통합 이후 국가 간에 가스를 상호 거래할 때 천연가스 품질로 인한 장애요소를 최소화하기
위해 2010년까지 천연가스 품질기준 단일화를 추진했으나, 강제적인 조항은 아니다.
영국은 전국을 16개 구역으로 구분해 구역별로 열량범위제를 운용하고 있으며 2002년 1월부터 2004년 8
월까지 32개월간 구역내 실제 공급된 가스의 월간변동범위는 최대 502 kcal/N㎥ (= 2.1 MJ/N㎥)이다.
열량 계량을 채택하고 있는 주요 천연가스 소비국들도 공급되는 천연가스의 발열량을 일정 수준으로 제한하고 있다.
독일에서 특정 공급권역에 공급하는 천연가스의 발열량은 2000년 11월 특정지역의 배관망에 주입하는 가스의 열량 규제와 관련된 독일의 code of practice G 685에서 그 지역에 공급되는 천연가스의 평균 발열량 대비 ±2%를 벗어나지 않도록 제한하고 있다.
이에 따라 파이프라인 사업자들은 2% 이상의 차이가 발생할 것 같은 가스에 대해서는 수용을 거부할 수 있다. 그렇지 않은 경우에는 가장 낮은 열량을 기준으로 요금을 부과할 수 있다.
영국은 국가가 관리하는 GSMR(Gas Safety Management regulation)에 열량기준은 없고 웨버지수 기준(47.20~50.41 MJ/N㎥)만 있으며 이와는 별도로 네트워크 운영자가 규정하는 발열량 기준이 있다. 즉, 고압 네트워크에 주입할 수 있는 열량의 범위를 36.9∼42.3 MJ/N㎥로 제한하고 있다.
배관에 주입이 허용되는 천연가스의 발열량 범위에 대해서는 우리나라의 배관설비 공동이용 계약서와 유사한 네트워크 코드에서 규정하고 있으며, 시스템 운영사업자(NGT)는 각 주입지점별로 개별적인 가스성상을 규정하고 있다.
프랑스의 가스공사라 할 수 있는 GDF는 배관에 주입할 수 있는 천연가스의 발열량 범위를 10.7∼12.8 kWh/N㎥로 규정하고 있다. 비록 대수요가일지라도 비용 때문에 열량계량기를 설치하는 것이 쉽지 않다는 점을 고려해 GDF는 공급되는 가스의 발열량을 기준으로 가스품질구역(zone qualite gaz)을 설정하고, 각 구역의 발열량을 기준으로 요금을 청구하고 있다.
전국적으로 약 60여개의 품질구역이 있는 것으로 알려져 있으며, 구역별로 열량계량을 측정해 열량단위로 요금이 청구된다.
GDF에 따르면 열량의 격차가 1MJ/N㎥ 이상 발생할 경우에는 가스품질구역을 새롭게 조정하고 있다. 평균적으로 40∼42 MJ/N㎥의 천연가스를 전제로 할 때 가스품질구역내의 발열량 변동폭은 약 2.5% 정도가 된다.
미국 - ‘파이프라인 품질가스’ 기준 적용
2000년 이후 미국은 지역 내 천연가스 생산이 감소하게 됨에 따라 공급의 안정성을 제고하기 위해 해외로부터 LNG 수입이 증가했다. 이에 따라 PNG와 LNG 간의 품질(조성)의 차이에 따른 문제점을 인식한 연방에너지규제위원회(Federal Energy Regulatory Commission, FERC)에서는 가스호환성에 대한 품질규정에 대한 잠정 가이드라인을 제시한 바 있다.
주정부별로는 공익사업규제위원회(Public Utilities Commission, PUC)에서 구역별 열량범위제 운용의 적정성 여부를 감독하고 있다.
미국은 파이프라인 사업자별로 다양한 허용범위를 설정하고 있지만, 일반적으로 ‘파이프라인 품질(pipeline quality) 가스’로 통용되는 기준이 적용되고 있는데, 발열량이 최대 1110 btu/scf이며 웨버지수는 최대 1400 btu/scf이다.