넷 제로 에너지“가 현실로: 사무실 빌딩 및 주택으로 확대

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-14

절전과 발전을 조합시켜 에너지 소비량을 제로로 하는 “넷 제로 에너지(net zero energy)”의 추진이 활발하게 이루어지고 있다. 정부의 보조금 효과도 있어 사무실 빌딩 및 점포에서 실시하는 경우가 증가하고 있다. 주택에서도 최신 스마트하우스에 축전지를 도입하여 광열비를 제로 이하로 억제하는 사례가 나타나고 있다. “넷 제로 에너지”는 에너지 소비량을 제로로 하는 것이다. 실제로 빌딩과 주택에서도 전력 및 가스 등 에너지를 소비하고 있지만, 이것과 동일한 정도의 에너지를 물에서 만들어 냄으로써 “제로”로 한다는 발상이다. 그 결과 광열비와 이산화탄소 배출량을 대폭 감소시킨다. 사무실빌딩을 예를 들면, 건물의 외피성능을 단열 등에 의해 높이고 조명 및 사무용기기에 에너지절약 제품을 도입하여 에너지 소비량을 삭감하는 것이 기본이다. 이러한 에너지절약 대책을 에너지 소비량을 반 정도까지 감소시키고, 나머지를 태양광발전 등 에너지 생산으로 커버하면 넷 제로 에너지를 실현할 수 있다. 먼저 넷 제로 에너지를 추진한 것은 건설회사이다. 한 건설회사는 최첨단의 환경기술과 에너지절약 설비를 도입한 빌딩을 2010년에 완성시켰다. 그리고 옥상 한 면에 태양광 패널을 설치하여 2014년도부터 ZEB를 실현하였다. 태양광발전의 전력량이 빌딩 전체의 에너지 소비량을 상회할 것으로 예상되었다. 그리고 은행에서도 선진적인 프로젝트가 추진되고 있다. 시가은행이 2015년 3월에 개업하는 지점을 “카본 중립 지점”으로서 건설 중이다. 단열기능이 있는 유리 및 태양광을 실내에 유입시키는 장치 등을 이용하여 공조 및 조명에 의한 에너지 소비량을 거의 반감시켰다. 그리고 점포와 주차장의 옥상에 합계 360장의 태양광 패널을 설치하여 에너지 소비량을 상쇄할 생각이다. 태양광발전에 의한 전력량은 연간 9만 1,000kWh로 예상되고 있다. 일반 가정 25세대분의 사용량에 해당하는 규모가 된다. 시가은행은 금융업계에서는 처음으로 환경성으로부터 “에코 훠스트 기업”으로 인정되어 사무실의 에너지절약을 적극적으로 추진하고 있다. 경제산업성도 사무실 빌딩 및 주택을 대상으로 한 보조금제도를 2012년부터 개시하여 넷 제로 에너지를 추진하는 기업 및 가정을 지원해 왔다. 일본 국내의 에너지 소비량의 추이를 보면, 사무실 등 업무용의 증가가 뚜렷하기 때문이다. 1990년 시점과 비교하여 40% 이상 증가하였다. 가정의 에너지 소비량도 20% 증가하였다. 주택의 경우 태양광발전 및 에너지관리시스템을 갖춘 스마트하우스가 급속하게 보급되었다. 특히 태양광 패널의 탑재용량이 5kW를 넘은 후부터 넷 제로 에너지를 실현할 수 있는 주택이 증가하고 있다. 약 1,700가구의 스마트하우스를 대상으로 조사한 결과에서는 2013년 시점, 반 이상이 ZEH 상태이다. 국가의 보조금 대상이 되는 ZEH는 가전제품(텔레비전, 냉장고, 세탁기 등) 에너지 소비량을 제외하는 것이 인정되지만, 가전제품을 포함하더라도 ZEH를 달성한 주택이 13%였다. 앞으로 태양광 패널의 용량이 더욱 크게 되어 전기기구의 소비전력이 감소하면 ZEH의 비율은 점점 높아진다. 태양광 패널(태양전지)에 추가로 연료전지와 축전지를 조합시킨 “3전지 주택”이 된다면 에너지 소비량의 삭감효과는 더욱 크게 된다.“3전지 주택”의 주거실험에서는 연간 광열비가 제로 이하가 되었다. 2층 주택에 4인 가족이 3년 정도 거주한 결과, 태양광발전의 전력판매 수입이 전력 및 가스 구입액을 10만 엔 이상 상회하였다. 전동 셔터 및 전동 커튼 등을 장착하고, 거주자가 손쉽게 절전할 수 있도록 한 효과가 컸다. 개별 주택뿐만 아니라 마을 전체에서 넷 제로 에너지를 실현하는 시도도 시작되었다. 64가구의 스마트하우스를 건설하면서 주택가 도로를 따라 100kW의 태양광발전소를 설치한다. 태양광발전소만으로 연간 발전량은 10만 kW가 되며, 일반 가정 28만 세대분의 전력을 공급할 수 있다. 주택의 지붕에 설치하는 태양광 패널의 발전량을 합하면, 마을 전체가 넷 제로 에너지 타운이 된다. 이 선진적인 마을은 2015년 7월에 완성될 예정이다. 경제산업성은 2015년도에도 계속 넷 제로 에너지의 보조금을 실시한다. 빌딩용과 주택용 합계 150억 엔의 예산을 책정할 방침으로 2014년도 76억 엔부터 한 번에 배로 증가시켰다. 지금까지 보다 빠른 속도로 전국 각지에 넷 제로 에너지의 빌딩과 주택이 확대될 것이다. (그림 1) 넷 제로 에너지 빌딩의 실현 이미지 (그림 2) 태양광 패널을 탑재한 스마트하우스의 에너지 소비상황 (그림 3) 3전지 주택의 장비(상)와 이산화탄소 배출량 등의 삭감(하) 1netzero1_meti_sj.jpg 2netzero10_sekisuikagaku_sj.jpg 3netzero4_2_osakagas_sj.jpg http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1501/09/news028.html