JPM - Capturing the Sun: Solar Power Investments Can Offer Long-Term Savings in Energy Costs

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태양 에너지 활용
장기적으로 에너지 비용을 절감하기 위한 태양열 발전 설비 투자
("Capturing the Sun: Solar Power Investments Can Offer Long-Term Savings in Energy Costs" January/February 2010)

Diana Mirel

한때 각광을 받았지만 외양 때문에 눈에 거슬리는 태양 에너지 발전이 그린 빌딩을 추구하는 대세와 더불어 새로운 에너지 원으로 부상하고 있다. 실제로, 미 태양 에너지 협회(ASES: American Solar Energy Society)에 따르면, 태양 에너지 시장은 수백억 달러에 이르며 해마다 40% 이상씩 성장한다고 한다.

설치 비용이 만만치 않아 아직은 일반화 되지 않았지만, 전기나 가스 지출 비용을 절약하고자 하는 부동산 소유주나 관리사들은 태양 에너지 발전 시스템을 고려해 볼만 하다.

전망, 맑음!
상업용 건물이나 주택에 가장 평범하게 사용되는 기술은 태양 에너지를 전기로 전환시키는 ‘광전지(photovoltaic)’라 불리는 테크놀로지이다. 광전지 기술은 지붕이나 마당에 빛을 직류 전기로 바꾸어주는 태양 전지판(solar panel)을 설치해야 한다.

태양 전지판에서 생성된 직류 전기는 인버터를 통과함으로써 교류로 바뀐 후, 정류 기능이 있는 차단기(breaker box)로 보내진다. 그런 후에는 일반 전기처럼 전력이 필요로 하는 곳에 사용된다.

이렇게 생성된 전기는 일반 전력과 마찬가지로 벽에 설치된 콘센트를 통해 출력되며, 일반 전기와 마찬가지로 필요할 때면 켰다가 끌 수가 있다. 실제로, 태양 전기는 일반적으로 전력 회사에서 보내오는 전기와 보완적으로 사용할 수 있으므로, 전력 회사로부터의 송전에 문제가 있을 경우, 특히 밤에 전기가 나갔을 때 매우 효과적이다.

태양 에너지는 지리적인 위치와 상관없이 즉, 어디에서나 사용할 수 있는 에너지 자원이다. ASES에 따르면, 미국의 경우, 태양 에너지 활용의 선두 주자는 캘리포니아, 뉴저지, 그리고 콜로라도 순이라고 한다. 특히, 캘리포니아는 미국 전체 태양 에너지 사용의 거의 3분의 2를 담당하고 있다. 국가들 가운데에는 독일이 제일 앞서 있는데, 독일은 위도 상으로 알래스카, 앵커리지와 같은 위치이다.

“독일이 태양 에너지를 활용하는 데 앞장 선 국가라면, 미국의 모든 주가 태양 에너지를 사용할 수가 있습니다”라고ASES 대변인인Neal Lurie 씨는 말하면서, “쨍쨍하게 맑은 날이면 더 많은 전력을 생산해 낼 수 있습니다. 그러나, 시카고의 흐린 날씨 속에서도 낮과 밤을 구분할 정도의 빛만 허락한다면 태양 에너지를 활용할 수가 있습니다.”라고 날씨가 큰 문제가 아님을 강조하였다.

태양 발전 시설을 갖춘 대부분의 건물들은 건물 전체 에너지의 10-30%를 태양 에너지에 의존한다. 오하이오 주, 넬슨빌(Nelsonville) 인근의 웨인 국립 산림원(Wayne National Forest) 본부는 지붕에 설치된 302개의 패널로 이루진 6만 킬로와트 발전 설비로부터 일조량이 많은 달일 경우, 건물 전체 전기 소비량의 30-34%에 해당 하는 전력을 얻어낼 것으로, 그리고 연간 전력 사용량의 15-20%를 생산해 낼 것으로 추산하고 있다.

더 많은 에너지 보존도 가능하다. 한 예로, 캘리포니아, 나파 지역의 Peter A. & Vernice H. Gasser Foundation은 2만 2,000 평방 피트 크기의 건물을 위한 차고와 지붕에 설치된 125 킬로와트 시스템으로부터 건물 전체 전기 소비량의 90%를 충당하고 있다.

“태양 발전 시설을 설치하고 단지 전체 전력의 3-5%만을 충당한다면 충분하지 않다고 봅니다”라고 뉴욕, TIAA-CREF의 글로벌 부동산(Global Real Estate), 전략 이니셔티브 자산 관리 디렉터인, Nicholas E. Stolatis CPM®, RPA은 말한다.

간단하지만 쉽지 않은 설치
지리적인 점은 그리 문제가 되지 않는다고 해도 태양 에너지 시스템 설치로 에너지를 절약할 수 있느냐의 여부는 어떤 건물에 설치하느냐에 따라 달라진다.

태양 에너지 활용은 보통 태양 전기 발전과 태양열 온수 테크놀로지 두 가지로 나뉜다. 그러나 이 두 테크놀로지 모두 지붕에 패널, 즉 태양 전지판 설치를 필요로 한다. 태양 전기 발전은 건물의 전기 사용량을 줄이려는 목적인데 비해, 태양열 온수 테크놀로지는 건물의 가스 사용량을 줄이려는 목적을 갖고 있다.

샌디에이고, Borrego Solar Systems Inc.의 Mike Hall CEO는 어떤 시스템이 에너지를 더 절약하는 지 결정하기가 매우 어렵다고 말한다. 왜냐면, “건물이 필요로 하는 두 종류의 에너지가 서로 다르기 때문”이라고 그는 말한다.

그러나, Mike Hall CEO는 – 어떤 건물이냐에 따라 즉 얼마나 많은 량의 온수를 필요로 하는 건물이냐에 따라 다르겠지만 – 일반적인 경우, 건물의 전기 사용으로 인한 에너지 비용이 온수 사용으로 인한 에너지 비용을 크게 앞서므로 태양열 온수 시스템 설치로 인한 에너지 비용 절감 효과가 덜 하다고 말한다.

전기든 온수든 태양 에너지 시스템을 설치하는 것은 비교적 간단하다. 웨인 국립 산림원 본부 건물의 경우, “그저 지붕에 패널들을 올려 붙들어 맺었습니다”고 산림원 엔지니어인 Steve Marchi 씨는 간단히 설명한다.

그는 “전선 재배치나 배터리 설치도 필요 없었습니다”라고 강조했다.

그러나 구조적으로 업그레이드가 필요한 건물일 경우, 발전 시스템 설치가 더 복잡해진다. 예를 들면, 뉴저지 주, 스톤 하버, Stone Harbor Public Works 건물에 태양 발전을 설치하기 위해 건물을 진단한 엔지니어들은 315개의 태양 전지판을 지탱하기 위해서는 건물에 새로운 구조물 설치가 필요하다는 것을 확인하였다.

조심스러운 생각
건물에 설치할 태양 에너지 발전 설비의 수준을 결정하기 위해 부동산 소유자나 관리사들은 해당 건물에 대한 평가를 철저히 해야만 한다. 건물 평가는 지붕부터 시작해야 한다. 대부분의 사무실 건물이나 거주용 건물들은 발전 설비를 수용할 만큼 튼튼히 지어졌기 때문에 지붕이 가장 큰 문제가 되기 때문이다.

“많은 사람들이 이점을 간과하고 있지만, 건물이 발전 설비를 물리적으로 감당할 수 있는지를 먼저 결정해야 합니다”라고Stolatis 씨는 말한다.

지붕에 패널을 올리기가 부담스러울 경우에는 다른 방법을 찾으면 된다. 충분한 마당이 있는 건물이라면 지붕이 아닌 마당에 태양 전지판을 설치하면 된다. 그리고, 차고 위에 전지판을 설치하는 부동산 소유주들도 많이 있다.

Stolatis 씨는 “차고에 설치하는 것은 전지판 설치로 전력과 그늘이라는 일석이조의 효과”를 얻는 것이라고 말했다.

뉴저지, 프레젠트빌, Community Realty Management, AMO®의 조합 매니지먼트의 디렉터인Elva Gallagher, CPM 은 태양 에너지 전문가가 전지판을 어디에 설치하는 것이 좋은지를 결정해 준다고 말한다. 또한, 빛이 직접 닿아야 하며, 주변에 그늘이 많지 않아야 하므로 건물이 자리잡고 있는 방향도 고려해야 한다.

태양 에너지 회사인 Borrego의 시니어 에너지 컨설턴트, David Potovsky 씨는 “그늘은 직접이든 간접이든 태양 에너지 활용에 영향을 준다”면서, “평평한 지붕 위에 전지판을 설치할 경우에는 그리 큰 문제가 아니지만, 흉벽이나 대형 냉방 설비와 같이 그늘을 만드는 구조물이 지붕에 있는 경우에는 여러 가지를 고려해야 합니다.”라고 주의를 환기시킨다.

태양 에너지 활용을 위한 시설을 설치하기로 결정한 건물 소유주나 관리사들은 건물 구조 이외에도 생각해야 할 것들이 또 있다. 즉, 건물 지붕에 대한 보증도 고려해야 한다. 대부분의 태양열 발전 설비는25-30년간 보증을 해주므로, 오래된 지붕이 아닐수록 전지판 설치에 유리하기 때문이다.

Potovsky 씨는, “만일 7년 혹은 그 안에 지붕을 교체해야만 한다면, 태양 에너지 시스템을 설치하기 전에 먼저 지붕을 손봐야 합니다.”라고 지붕 수명에 대해 말한다.

지붕에 대한 기존 보증이 계속 유효한지도 확인해야 한다. Machen-Wingate Advisory Group의 Beth Machen (CPM 및 LEED-AP) 회장은 노스캐롤라이나, 샬럿에 있는 사무실 건물, 1000 Environmental Way 지붕에 50개의 전지판을 설치하기 전에 기존에 갖고 있던 지붕에 대한 보증이 계속 유효한지를 미리 확인하였다.

태양 에너지 투자
태양 에너지 발전 시설을 설치하기 전에 건물을 면밀히 살펴야 하는 것처럼, 부동산 소유주나 관리사들은 그러한 프로젝트를 수행하는 데 어느 정도의 비용이 필요한 지 세세히 고려하여야 한다. 태양 에너지 발전 설비는10만 달러에서 100만 달러 이상하기 때문이다.

“물론, 비용과 함께 절약할 수 있는 폭을 비교해야 하지만, 장기적으로 볼 때 설치 비용이 빠질 것인지를 결정해야 합니다.”라고 재정적인 면을Gallagher 씨가 지적하였다.

ASES에 따르면, 발전 설비 생산량 증대, 설치 회사들간의 경쟁, 그리고 전세계적인 경기 침체 등으로 태양 발전 시설 설치 비용이 작년도에 비해 약 30-40% 하락하였다고 한다.

궁극적으로, 부동산 소유주들은 자신들의 수요에 부합하는 투자를 단행했을 경우, 어느 정도의 실제 소득이 돌아오는지를 결정하여야 한다. 건물 소유주의 입장에서 볼 때 수지 타산이 맞으려면 보통 6-8년 정도는 기다려야 한다고 뉴저지, Stone Harbor Borough의 행정관인 Ken Hawk 씨는 말한다.

Ken Hawk씨는 “태양 에너지 발전 시스템을 설치하고 25년이 지나야 수지타산이 맞는다면 그것은 가치가 없는 일입니다”라면서, “25년 동안에 너무나 많은 일들이 발생할 수 있기 때문이죠. 그러나 6-7년 이라면 한번 해볼 만 합니다.”라고 말했다.

태양 에너지 발전 시스템 설치비가 적은 것은 아니지만, 이를 선호하는 사람들은 에너지 비용 절약을 무시할 수다고 말한다.

PepsiCo 시카고 본부 건물에 16개의 패널을 설치한 동 회사의 친환경 디렉터 Tim Carey 씨는 “가장 큰 이점은 무엇보다도 전지판이 일단 설치되고 나면 태양 에너지가 무료라는 것입니다”라면서, “결국, 전지판 설치 비용은 무료로 사용하는 에너지로 인해 삭감됩니다”라고 말한다.

비용 상쇄
건물 소유주나 관리사들은 비즈니스를 통해 설치 비용에 대한 부담을 경감시킬 수 있다. 한 예로, Gasser Foundation은 150만 달러 수준의 태양 에너지 발전에 대한 투자를 5년 동안에 만회할 수 있다고 산출하였다.

이를 위해, 동 재단은 건물 입주자들의 전년도 전기세 납부에 근거하여 해당 전기료를 임대료에 포함시키기 위해 입주자들과 재계약을 시도하였다. 즉, 태양 에너지 발전 설치 비용의 일부를 마련하기 위해 입주자들로 받는 월 임대료에 월 전기 사용 요금을 포함시킨 것이다.

“빌딩 소유주가 투자한 돈을 회수하지 못하거나 수익을 올리지 못한다면 구태여 태양 에너지 발전 시설을 설치할 이유가 없는 것입니다”라고Gasser Foundation의Joseph Peatman 사장은 말하였다. 그는 계속해서, “경제 원칙에 따라야 합니다. 건물주가 시스템 설치 비용을 부담하였는데 그 수익이 세입자에게 돌아간다면 수고가 허사가 되는 것이죠. 임대료 인상을 위한 협상이 세입자들에게 전혀 문제가 되지 않았습니다……이 방법으로 우리는 태양 에너지 발전 시스템 비용을 충당했으며, 장기적인 면에서 볼 때 다른 건물과의 경쟁력을 갖추게 된 것입니다.”라고 설명한다.

또한, 지금껏 사용치 않았던 건물 공간을 활용함으로써 부수적인 수입을 올릴 수도 있다. Machen 씨에 따르면, 노스캐롤라이나에서는 대형 사무실 건물 옥상이나 지붕 또는 차고를 태양 에너지 회사에 임대해준다고 한다.

건물 공간을 임대받아 태양 전지판을 설치한 태양 에너지 회사는 여기서 생성한 에너지를 되파는 것이다. 결국, 차고나 건물의 소유주는 태양 에너지 설비를 설치하는 대신 지붕이나 옥상을 에너지 회사에 임대하여 수입을 올리는 것이다.

태양 에너지 발전으로 얻은 전력을 모두 사용하지 못할 경우에도 수입을 올릴 수가 있다. 즉, 여분의 전력을 현지 송전소에 판매하는 것이다. 이러한 재활용 가능한 전력에 대해 확인서를 발급해주고 다음 전기 사용료 청구서에 반영시키는 전기 회사들도 있다.

이외에도, 태양 에너지 발전 시스템을 설치할 경우 재정적인 도움을 주는 태양 에너지 회사들도 있다. Borrego는 태양 에너지 발전 시스템을 무료로 설치해 주는 대신 특정 기간 동안 고정적으로 자사가 생성한 태양 에너지를 구입하도록 하는 계약을 제시하고 있다. 즉, 적지 않은 발전 시스템 설치 비용을 부담하는 대신 무상인 에너지를 매입하도록 하는 것이다.

“건물 소유주가 설치 비용은 물론 운영비나 유지비를 부담하지 않아도 되므로 아주 좋은 방법”이라고Potovsky 씨는 말한다.

지원 및 혜택
태양 에너지 설치 비용의 3분의 1 내지 2까지를 되돌려 주는 정부의 환불 및 인센티브를 이용한다면 설치에 따른 재정적인 부담을 덜 수가 있다.

수십억 달러에 달하는 그린 에너지 인센티브가 태양 에너지 개발 활성화를 위한 “2009 American Recovery and Reinvestment Act” 패키지를 통해 제공되고 있다. 경우에 따라서는 태양열 발전 시스템 설치 비용의 50%까지를 이 기금에서 지원 받을 수 있다. ASES에 의하면, 연방 정부는 상업용 건물 소유주에게 설치 비용의 30%까지를 직접적인 보조금 형식으로 크레디트를 제공한다고 한다.

ASES의Lurie 씨는 “경제 활성화 및 환경 보호라는 2가지 이유로 인센티브를 제공”하는 것이라고 했다.

또한, 인센티브를 제공하는 주 정부들도 절반 이상이 된다. Machen 씨는, 노스캐롤라이나 주 정부는 연방 정부의 30% 크레디트 이외에도 35%의 세금 감면과 설치 비용에 대한 5%의 감가상각 혜택을 제공하므로, 전체 비용의 70%까지 지원을 받게 된다고 말했다.

뉴저지, Stone Harbor Borough는 “뉴저지 무공해 에너지 프로그램(New Jersey Clean Energy Program)”에서 미화 15만 8,800달러의 보조금을 지원받아, Public Works 건물 지붕에 구조물 및 태양 전지판 설치를 위한43만 8,550달러의 프로젝트를 완성시켰다.

“태양 전지판에 대한 보증은 25년입니다. 따라서 최소한 25년 동안 태양 에너지를 활용하게 될 것입니다. 그러나 7년이 지나면 투자액에 대한 수익이 발생할 것으로 보이며, 25년이 지나면 92만 6,000달러의 수익을 올릴 것으로 예상됩니다.”라고Stone Harbor Borough의 행정관인 Hawk 씨는 말했다.

이러한 수익 보장과 다양한 인센티브로 많은 부동산 소유주들이 태양 에너지 발전에 관심을 갖고 있지만, 에너지 소비에 대한 단순한 생각들이 아직도 바뀌지는 않고 있다고 부동산 관리사들은 지적한다.

TIAA-CREF의Stolatis 씨는 “우선적으로 생각하는 것이 무비용, 저비용의 기회를 위해 불필요한 것을 없애려는 것입니다”라면서, “가장 싼 방법은 에너지를 절약하는 것입니다. 불필요한 전기를 사용하지 않는 것이 에너지를 가장 싸게 사는 것입니다.”라고 에너지 절약에 대한 일반적인 태도를 설명하였다.

기사 저자 Diana Mirel 씨는 JPM 기자이다. 본 기사에 대한 문의는Markisan Naso 씨에게 e-메일, mnaso@irem.org로 문의하면 된다.

SIDEBAR
태양 에너지 성공 사례
2003년, 집에 태양열 발전 시설을 설치하기로 결정한CPM인Elva Gallagher 씨는 6년이 지난 지금 그 결과에 대해 더 이상 바랄 것이 없다고 말한다.

숲이 우거진 교외에 자리 잡은 그녀의 집에 어떤 시스템이 효과적일지 여러모로 검토하는 과정에서, 그녀와 남편은 태양 에너지에 관심을 갖게 되었다. Gallagher 부부는, 에너지 비용 절약이나 환경 보존 이외에도, 태양 전지판이 부동산 세금 면제로 이어진다는 것과 연방 정부의 세금 크레디트와 더불어 주 정부로부터 설치 비용의 70%까지를 환불받을 수 있음을 알게 되었다. 많은 조사를 한 후, 96개의 태양 전지판으로 이루어진 12킬로와트 태양열 발전 시스템을 집에 설치하였다.

태양열 발전 시스템을 설치한 이후로Gallagher 씨는 전기 비용을 85-95% 절약하게 되었다. 그 이전에는 기름으로 난방을 하였는데 일년에 약 1,200달러내지 1,500달러를 지출하였다. 그 당시 기름 값이 갤론 당 99센트였지만, 지금은 2달러 49센트이므로 이를 감안하면 엄청난 절약이다. 이외에도 추가로 매달 275달러 내지 400달러의 전기료를 난방을 위해 지출하였는데, 지금은 전체 전기 사용료가 단지 150-200달러 정도이며 기름 난방을 전혀 하지 않고 있다.

또한, 전기 계량기가 꺼꾸로 돌아가는 효과도 보았다. 여분의 태양열 발전 전기를 현지 전기 회사에 되팔기 때문이다.

Gallagher 씨는 “다시 판 전기로 인한 수입이 설치 비용을 상쇄시키는데 도움을 주고 있습니다”면서, “개인 주택이나 상업용 건물에 태양열 발전을 설치하면 얼마 지나지 않아 설치 비용이 빠집니다. 그리고 태양열 발전 시설을 설치한 소비자들이 ‘다 함께 정부에 더 많은 전기 발전에 대한 크레디트를 요구’할 수 있습니다.”라고 말했다.

각 주 정부의 그린 에너지 인센티브에 대한 상세한 내용은American Solar Energy Society 웹 사이트, www.ases.org/gosolar를 참조하면 된다.