1. 머리말

2020년 11월, 일본도 ‘2050년 지구온난화 가스 배출 실질 제로’라는 목표를 내걸고 탄소제로 사회를 향해 온난화가스의 대부분을 차지하는 이산화탄소(CO₂) 배출 제로를 목표로 대처하기 시작했고, 그 목표를 달성하려면 화석연료에서 신재생에너지로의 전환이 필수임은 두말할 나위도 없다. 신재생에너지로의 전환을 도모하는 중점은 전력공급의 신재생에너지화이고 그와 동시에 일본에서 소비되는 에너지(운수부문 제외)의 과반을 차지하는 열 소비에 있어서 도입 잠재력이 큰 신재생에너지 열을 이용함으로써 화석연료 사용을 대폭 대체해 줄여 가는 것이 중요하다. 이는 신재생에너지 유래의 전력과 나란히 복선 정책이라는 점도 잊지 말아야 할 중요한 관점이다.

신재생에너지 열은 에너지 공급구조 고도화법에 따라 신재생에너지원의 하나로 정의되고 있으며 일본 어디서든 기존의 기술로 활용할 수 있는 순국산 에너지원이므로 자원 해외의존도가 높은 일본의 에너지공급 안보 면에서도 우선적으로 최대한 활용하는 것이 중요하다.

이러한 정세 속에서 향후 신재생에너지 열의 중요도는 날로 증가할 것이다. 본고에서는 대표적인 신재생에너지 열(태양열, 지중열, 바이오매스 열 등) 중, 태양열 이용에 관해 주로 비주택(업무용 시설) 용도의 현황과 전망에 대해 기술한다.

2. 태양열의 이용 현황 

2.1  이용 목적과 온도대

태양열 이용 목적과 집열기의 종류를 온도대별로 

<그림 1>에 나타낸다. 일본은 100℃ 이하의 저온~중저온 온도대에서 거의 대부분 이용하고 있으며 집열기로는 진공유리관형과 평판형이 주로 사용되고 있다. 저온 영역은 주택과 건축물의 급탕·난방에, 중저온 영역은 냉방, 급탕 난방, 데시칸트 공조, 저온 프로세스 열 등에 각각 이용된다.

2.2  이용시설

근년에 들어와 일본의 태양열 이용을 용도시설별로 보면, 1980년경의 제2차 오일쇼크 때 단독주택에서 태양열 온수기가 붐을 이루었다고 말할 수 있을 만큼 폭발적으로 도입됐고 현재도 주택에서의 이용률이 압도적으로 높다<그림 2>. 주택 이외에는 종합적인 이용통계가 잡히지 않았기 때문에 정확하다고는 할 수 없지만 NEDO가 실시한 2021년의 조사를 보면 업무용은 사회복지시설 등 급탕과 난방의 열 수요가 많은 시설에서 그 용도가 폭넓다<그림 3>.

제로에너지빌딩(ZEB)에서도 이용되고 있다. 환경성이 실시하고 있는 ZEB 지원사업(ZEB 리딩 오너)에서의 태양열 이용시설과 이용용도를 <그림 4>, <그림 5>에 나타낸다(2022년 10월 현재, 총 수는 474건).

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전체 기사는 2023년 3월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.(월간지 구입문의(02)2633-4995)

본 원고는 일본공업출판주식회사 발행하는 ‘建築設備と配管工事’잡지에서 발췌하여 번역한 것입니다.

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