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서울시 수열에너지 이용 확대 전략 =Study on supply strategy of hydrothermal energy in Seoul
목차 17
 요약 7
 01. 연구개요 26
  1. 연구배경 및 목적 26
   1) 도시차원의 다양한 재생에너지원 검토 필요 26
   2) 수열에너지에 대한 정책적 관심 증가와 제도적 기반 형성 27
   3) 서울시 수열에너지 이용방안 제시 27
  2. 연구내용 및 방법 28
 02. 수열에너지 기술 동향과 이용 사례 32
  1. 수열에너지의 개념 및 이해 32
  2. 수열에너지 기술 및 정책동향 35
   1) 국내·외 기술동향 35
   2) 국내·외 정책 동향 및 여건변화 38
  3. 수열에너지 이용 사례 46
   1) 해외사례 46
   2) 국내사례 53
   3) 종합분석 및 시사점 57
 03. 서울시 에너지 소비 특성 60
  1. 에너지 현황 60
   1) 에너지 개요 60
   2) 온실가스 배출 현황 61
   3) 신·재생에너지 62
   4) 수열에너지 생산량 64
  2. 에너지 소비 특성 66
   1) 최종 및 에너지원별 에너지소비량 66
   2) 건물에너지 소비 특성 66
   3) 냉·난방에너지 소비 특성 67
   4) 공동주택 에너지 소비 특성 68
  3. 지역난방 현황 70
  4. 서울시 에너지 소비 특성의 시사점 72
 04. 수열에너지 활용가능성 검토 75
  1. 수열원 현황 및 활용가능성 76
   1) 하천수 76
   2) 수돗물 83
   3) 하수 87
  2. 수열에너지 잠재량 분석 96
   1) 분석 방법 96
   2) 분석 결과 99
  3. 수열에너지 잠재수요처 분석 107
   1) 분석 방법 107
   2) 수열원 및 잠재수요처 공간정보 DB 구축 110
   3) 수열에너지 적용가능지역 및 수요처 분석 결과 111
   4) 수열에너지스테이션 구축 제안 116
 05. 서울시 수열에너지 이용 확대 전략 120
  1. 수열에너지 이용 로드맵 수립 120
   1) 중·장기 수열에너지 이용 로드맵 수립 120
   2) 수열원 특성별 활용방안 121
  2. 서울시 핵심 수열에너지원: 생활하수 123
  3. 수열에너지 공급확대를 위한 지역난방 연계 124
  4. 수열이용 제약요인 해소 125
   1) 전기 히트펌프의 전력피크 가중 125
   2) 환경 영향 129
   3) 수열원과 수요처와의 거리 제약 130
   4) 수열의 낮은 경제성 131
  5. 관련 법규의 이해와 활용 132
   1) 지역난방 연계를 위한 「집단에너지사업법」 132
   2) 하천수 134
   3) 하수열 137
   4) 수돗물 137
   5) 유출지하수 138
  6. 제도 개선 및 지원 139
   1) 「신재생에너지법」의 수열에너지원의 범주 확대 139
   2) 환경영향평가 심의기준 수열에너지 인정범위 확대 140
   3) 보조금 지원 및 투자 확대 141
 참고문헌 143
 부록 1. 수열원별 적용가능대상 목록 148
 Abstract 160
 표목차 19
  [표 2-1] IEA HPT에서 진행 중인 히트펌프 프로젝트 36
  [표 2-2] 서울시 비주거 부문 ZEB 의무화 로드맵 41
  [표 2-3] 서울시 주거 부문 ZEB 의무화 로드맵 41
  [표 2-4] 수열에너지의 기준 및 범위 42
  [표 2-5] 부산 세물머리 지구 수열에너지 공급 용량 43
  [표 2-6] 서울시 신재생에너지 생산 목표(최종에너지) 45
  [표 2-7] 서울시 수열에너지 공급 계획 45
  [표 2-8] 스톡홀름 주요 지역난방 전기 히트펌프 시설 46
  [표 2-9] 일본 하코자키지구 수열에너지 수요처 공급조건 50
  [표 2-10] 노르웨이 산드비카 하수열 지역냉·난방 개요 51
  [표 2-11] 독일 쾰른 하수열 난방 개요 52
  [표 2-12] 하수열 활용 난방시스템 기술요구사항 53
  [표 2-13] 국내 수열에너지 이용 사례 53
  [표 2-14] 롯데월드타워 상수원수 활용 히트펌프 시스템 개요 54
  [표 2-15] 롯데월드타워 에너지 절감 효과 55
  [표 2-16] 서울 하수열 지역난방시스템 개요 56
  [표 3-1] 서울시 1차에너지 생산 현황 60
  [표 3-2] 서울시 에너지자립률 61
  [표 3-3] 서울시 주요 부문별 온실가스 배출 현황(2017) 61
  [표 3-4] 서울시 신재생에너지 시설 현황(2019) 62
  [표 3-5] 신재생에너지원별 생산량(2018) 63
  [표 3-6] 신재생에너지 이용률 64
  [표 3-7] 서울시 미활용에너지 이용량(2017) 64
  [표 3-8] 서울시 수열에너지 시설 현황(2018) 64
  [표 3-9] 연도별 서울시 하수열 열생산 실적 65
  [표 3-10] 서울시 재생에너지 생산 로드맵 65
  [표 3-11] 서울시 공동주택 기본정보 68
  [표 3-12] 열 공급자별 열생산 주 열원(2018년 기준) 70
  [표 3-13] 서울에너지공사 전체 냉·난방열(동·서부) 판매현황 71
  [표 3-14] 한국지역난방공사 냉·난방열(중앙, 상암, 강남) 판매현황 72
  [표 4-1] 서울시 주요 하천 기준갈수량 및 허가기준유량 79
  [표 4-2] 냉동·공조용 냉각수 수질 관리 요구사항 81
  [표 4-3] 한강 및 주요 지천 월별 수질(2017~2019) 82
  [표 4-4] 서울시 상수도관 현황(2019) 83
  [표 4-5] 서울시 정수장 현황 및 생산실적(2018) 85
  [표 4-6] 서울시 배수지 급수실적(2018) 85
  [표 4-7] 서울시 하수도보급률 87
  [표 4-8] 서울시 하수관거 시설 현황 87
  [표 4-9] 시설물별 용도별 유출지하수 이용현황(2019) 89
  [표 4-10] 서울시 시설별 유출지하수 발생량(2017~2019) 91
  [표 4-11] 서울시 시설별 유출지하수의 하천 및 하수 방류량(2017~2019) 92
  [표 4-12] 일평균 450톤 이상 유출지하수 발생시설 현황(2019) 93
  [표 4-13] 하천방류 유출지하수 수질조사 결과(2018) 95
  [표 4-14] 수열원별 잠재량 분석 방법 및 적용값 98
  [표 4-15] 하천수 부존량 및 이용가능량 99
  [표 4-16] 수돗물 부존량 및 이용가능량 100
  [표 4-17] 서울시 유입하수량의 이용가능량(2018) 100
  [표 4-18] 공동주택 단위 세대당 평균거주인원 추정 102
  [표 4-19] 공동주택 단지 규모별 거주 인원수 산출 결과 102
  [표 4-20] 공동주택 단지 규모별 생활하수 발생량과 부존량 103
  [표 4-21] 제조사별 수열원 히트펌프 성능 비교 103
  [표 4-22] 공동주택 하수열 이용가능량 104
  [표 4-23] 업무시설 급탕량 추정 105
  [표 4-24] 업무시설 하수열 이용가능량 105
  [표 4-25] 유출지하수 부존량 및 이용가능량 106
  [표 4-26] 수열원별 적용가능지역 분석 범위 108
  [표 4-27] 수열에너지 적용가능지역 내 잠재수요처 분석 대상 109
  [표 4-28] 하천수열 잠재수요처 112
  [표 4-29] 수돗물 수열 잠재수요처 113
  [표 4-30] 하수열 잠재수요처 114
  [표 4-31] 유출지하수열 잠재수요처 115
  [표 5-1] 수열원 특성 및 활용방안 122
  [표 5-2] 지역난방의 세대 구분 124
  [표 5-3] GHP, EHP의 제조사별 성능 및 비용 비교 125
  [표 5-4] 가스냉방설비(GHP) 설치장려금 126
  [표 5-5] GHP 설치 장려금을 고려한 GHP, EHP 초기투자비 비교 127
  [표 5-6] 축열조 활용과 타 에너지원 연계 계획 시 고려사항 128
  [표 5-7] 수열원별 열에너지 회수 시 수온 영향 129
  [표 5-8] 상수원수의 수열에너지 사용 영향 및 고려사항 130
  [표 5-9] 히트펌프 설치 여건의 한계 및 해소 방안 131
  [표 5-10] 「집단에너지사업법」의 에너지 공급 관련 주요내용 134
  [표 5-11] 「하천법」의 에너지 공급 관련 주요내용 135
  [표 5-12] 서울시 하천점용료 등 산정 기준 주요내용 136
  [표 5-13] 공공하수처리시설 방류수 수질기준 137
  [표 5-14] 「지하수법」의 에너지원 활용 주요 내용 138
  [표 5-15] 신재생에너지로서의 온도차에너지 활용 인정 국외 사례 139
  [표 5-16] 「신재생에너지법」의 신재생에너지 범위 및 서울시 정의 139
  [표 5-17] 환경영향평가 심의기준 온실가스 부문 변경(안) 140
  [표 5-18] 신재생에너지로서의 온도차에너지 활용 인정 국외 사례 141
 그림목차 22
  [그림 1-1] 연구내용 및 방법 29
  [그림 2-1] 수열에너지(히트펌프) 원리 33
  [그림 2-2] 수열에너지 활용 냉방시스템 33
  [그림 2-3] 유럽 21개 국가의 히트펌프 판매실적 38
  [그림 2-4] 환경부 수열에너지 융복합클러스터 추진 사업 개요 43
  [그림 2-5] 부산 세물머리 지구 수열에너지 공급사업 개요 43
  [그림 2-6] 서울시 주요 수열사업 추진 예정 현황(2020) 44
  [그림 2-7] 코넬대학교 에너지활용시스템 48
  [그림 2-8] 코넬대학교 호소수 활용 냉방시스템(LST) 구조 49
  [그림 2-9] 노르웨이 산드비카 히트펌프 시설 51
  [그림 2-10] 독일 쾰른 하수열 활용 열에너지 생산시스템 52
  [그림 2-11] 롯데월드타워 광역상수도 활용 냉·난방시스템 수온변화 모식도 55
  [그림 2-12] 하수열 이용 지역난방공급 계통도 57
  [그림 3-1] 서울시 신재생에너지 생산 현황 62
  [그림 3-2] 서울시 물재생센터 월별 평균 하수열 생산 실적(2015~2019) 65
  [그림 3-3] 서울시 최종에너지소비량 66
  [그림 3-4] 서울시 에너지원별 소비량 66
  [그림 3-5] 건물 용도별 에너지소비량(2018) 67
  [그림 3-6] 서울시 월별 도시가스 소비량 67
  [그림 3-7] 서울시 월별 지역난방 소비량 67
  [그림 3-8] 송파구 열에너지 소비 추이(TOE) 68
  [그림 3-9] 강서구 열에너지 소비 추이(TOE) 68
  [그림 3-10] 서울시 공동주택의 전기 사용금액 월별 추이 69
  [그림 3-11] 공동주택 월별 가스, 급탕, 난방, 수도 사용 추이(2017~2019) 69
  [그림 3-12] 서울시 지역난방 공급배관망 70
  [그림 4-1] 서울시 주요 하천 77
  [그림 4-2] 한강 본류 및 주요 지천 월별 유량(2017~2019) 78
  [그림 4-3] 서울시 대기온도 및 한강 본류 월별 수온 분포(2017~2019) 80
  [그림 4-4] 월평균 대기온도와 한강 본류 월평균 수온차(2017~2019) 80
  [그림 4-5] 서울시 수도시설 분포 84
  [그림 4-6] 유출지하수 발생량 및 이용량(2014~2019) 90
  [그림 4-7] 서울시 지하수 보조관측망 월별 평균 수온 94
  [그림 4-8] 하수열 활용 대상 97
  [그림 4-9] 공동주택 면적별 세대 수 101
  [그림 4-10] 수열원 DB 구축 110
  [그림 4-11] 잠재수요처 DB 구축 111
  [그림 4-12] 하천수열 적용가능지역 및 잠재수요처 112
  [그림 4-13] 수돗물 수열에너지 적용가능지역 및 잠재수요처 113
  [그림 4-14] 하수열 적용가능지역 및 잠재수요처 114
  [그림 4-15] 유출지하수열 적용가능지역 및 잠재수요처 115
  [그림 4-16] 지역난방 연계형 수열에너지스테이션 구상(안) 116
  [그림 4-17] 지역난방 연계 수열에너지스테이션(수열원 중심) 117
  [그림 4-18] 수열에너지스테이션 사례 지역(수요처 중심) 118
  [그림 5-1] 도시의 수열에너지 확대 로드맵 121
  [그림 5-2] 공동주택 생활하수 수열 이용방안 123
  [그림 5-3] 축열조를 이용한 신재생에너지연계시스템 128
 판권기 163