1. 배경

□ 캘리포니아 장기에너지 효율화 전략계획(The California Long Term Energy Effi- ciency Strategic Plan)에는 캘리포니아주의 시장변화노력을 인도하는 다음과 같은 4개의 주요 사업목적이 있음.

- 캘리포니아의 모든 신규 주택건물을 2020년까지 제로 에너지화.

- 캘리포니아의 모든 신규 상업건물을 2030년까지 제로 에너지화.

- 냉난방 공기조화설비를 그 에너지 성능에 있어서 캘리포니아의 기후에 가장 적합하도록 개조.

- 모든 저소득 소비계층에게 2020년 까지 저소득층 에너지효율화 프로그램에 참여할 수 있는 기회를 제공.

 

□ 본 보고서는 기술적 관점과 건물시장 관점에서 제로에너지 건물관련 위 4가지 야심찬 사업목적 가운데 앞의 두 가지 사업목적에 초점을 맞추고 있음.

 

 

2. “제로에너지로 가는 길” 연구의 목표 및 목적

□ 이 연구의 목표는 다음사항을 알아보는 것임

- 2020년까지 신규 주택건물의 제로에너지를 달성할 수 있는 길

- 2030년까지 신규 상업건물의 제로에너지를 달성할 수 있는 길

 

□ 이 연구에는 세 가지 목적을 가지고 있음 :

- 제로에너지 연구를 위한 골격을 수립

- 시장 개입전략을 식별하는 시장평가를 이행

- 주택 및 상업용 건물의 신규건설에 대한 제로 에너지화를 위한 진로를 식별

 

 

3. 사업범위의 제한

□ 제로에너지화 사업으로 가는 길에는 다음과 같은 제약과 권고사항이 있음 :

- 이 연구가 제로에너지 목표로 가는 잠재적 길을 알아보는 것이지만 특별한 규제적 언어를 기술하고 있지는 않음

- 이 연구의 의도는 처방적 규제 권장사항을 제시하기 보다는 차라리 이슈사항들을 강조하고 만들어져야 할 정책적 선택사항들을 지적하는 골격을 제공하는 것임.

- 이 연구는 시간과 예산의 제약으로 인해 개보수 및 리모델링의 제로에너지 목표와 관련한 신규 건설의 제로에너지 목표에 더욱 초점을 맞추었음.

- 이 연구 결과와 권고사항은 물론 개보수에 대해서도 초점을 맞추고 있지만 신규건설에 더 초점을 맞추고 있음. 그러나 개보수에서만 볼 수 있는 장애와 기회는 이 보고서에 언급하지 않았음.

- 이 연구에는 시장개입 전략을 알아보는 제로에너지의 얼리 어답터에 대한 평가를 수행했으나 이것은 시장특성화 연구는 아님.

- 이 초기 평가는 철저한 시장 특성화와 같은 미래연구 니즈에 관한 권고사항을 제공함.

- 이 연구는 가정에서 충전하는 전기 자동차와 제로에너지 목표 달성 현장의 상호작용에 관한 연구는 행하지 않았음

- 이 연구는 또한 송전망(grid)과 재생에너지 발전의 필요성에 관한 전기자동차의 충전영향을 연구하지 않았으며, 송전망에 관한 자동차 충전의 영향을 살피지도 않았음.

- 이 연구는 제로에너지에 부합하는 이용 가능한 재생옵션에 관한 면밀한 연구는 행하지 않았음. 우리는 이 보고서에서 가장 폭넓게 사용되는 재생에너지인 태양광발전에 관해 높은 수준의 정보를 제공하고 있으나 태양에너지에 대한 상세한 내용을 담으려 의도하지는 않음. 태양에너지를 대체하거나 태양에너지와 더불어 사용될 수 있는 몇 가지 다른 의미있는 재생에너지 기술이 있으나 본 연구에는 상세히 다루지 않았음.

- 이 연구는 재생에 대한 에너지 저장 솔루션의 분석을 포함하고 있지 않음. 이 프로젝트는 따라서 제로에너지 연구 니즈와 그 대답이 필요한 질문을 우선 순위화 하는 관문으로서의 역할을 할 것임.

 

 

4. 연구 결과

4.1 제로에너지 목표는 캘리포니아의 온실가스 감축목표 달성에 도움이 될 것임.

□ 제로에너지 목표는 캘리포니아의 규제기관들과 유티리티에 온실가스 감축목표에 부합하는 노력을 촉진하는데 크게 기여할 것임.

□ 제로에너지 목표는 건물 또는 지역사회에 있어서 분산된 재생에너지 발전 뿐만 아니라 건물의 보다 큰 에너지 효율화를 촉진하는 노력에 박차를 가하도록 기여할 것임.

□ 에너지 효율화와 재생에너지 발전 모두 캘리포니아주의 2050년 온실가스감축 목표를 달성하는데 도움이 될 것임.

 

□ 제로에너지 목표는 캘리포니아주의 청정 에너지 일자리 성장노력을 지원하여 중요한 경제적 기능을 하는 것으로 인식되어 왔음.

 

4.2 제로에너지 목표는 필수적인 것이 아님

□ 제로에너지 목표가 전략적 계획인 것을 아는 것은 중요하며, IEPR (Integrated Energy Policy Report - 통합에너지정책 보고서)은 CPUC(California Public Utilities Commission - 캘리포니아 공공유티리티 위원회)와 CEC(California Energy Commission - 캘리포니아 에너지 위원회)에 각각 장기적 목표를 제공하는 야심찬 목표임.

□ 제로에너지의 일반적인 개념은 당장은 어떤 형태로든 필수적이지는 않음.

□ 또한 법적인 관점에서 제로에너지 목표가 도달되지 못하는 경우에 캘리포니아 주에 법적으로 어떤 결과가 따르는 것도 없음.

 

□ 규제기관들은 잠재적인 비용과 의도하지 않은 결과에 대해 주어진 정책의 잠재적 혜택에 균형을 이루는 비용효율적인 그들 각각의 규칙에 의해 구속되어 있음.

□ 제로에너지 목표도 이들 규칙에 예외가 아님.

□ 제로에너지 목표에 부합하는 것은 제로에너지가 현재 기관별로 정책결정을 내리는 것이 다른 각 규제기관에 의해 사용된 비용효율적 기준에 부합하지 않는 경우에 필연적인 결론은 아님.

□ 이 연구에서 얻어진 결과와 권고사항들은 제로에너지 목표가 달성될 것이라고 생각하지는 않는다는 것임.

□ 본 연구결과와 권장사항들은 만약 그들이 제로에너지 목표에 부합하기를 원한다면 규제기관들에 의해 이루어진 미래의 정책 결정사항 등을 지원하고 알리려는 것임.

 

4.3 제로에너지 시장은 불확실성이 큰 초기 개발단계에 있음

□ 캘리포니아 2020 및 2030 제로에너지 목표 달성이 현재 제대로 추진되고 있지 않다는 것이 이해당사자들 사이에 중론임.

□ 제로에너지 목표에 대한 잠재적 영향과 관련하여 다음과 같은 몇 가지 두드러진 문제사항에 들에 관해 해결책이 있어야만 함 :

- 전기 송전망에 관한 제로에너지의 잠재적 영향

- 제로에너지 목표를 달성하는데 필요한 세대별 발전의 양

- 제로에너지 목표를 달성하는데 소요되는 비용

- 제로에너지 목표가 캘리포니아 주에서 온실가스감축을 달성하는 가장 비용효과적인 방법인지 여부

 

□ 2020년 신규 주택건설의 제로에너지 목표를 신속히 달성하기 위해 캘리포니아 주의 기관들에게 두드러진 몇 가지 문제의 해결책 강구를 강조함.

□ 캘리포니아주의 제로에너지 목표의 현 상태에 결정적으로 영향을 미친 것은 관련문헌 검토, 인터뷰 및 분석내용들을 요약한 것들로서 이 보고서에 정리되어 있음.

 

4.4 높은 에너지 효율성이 제로에너지화의 기본이어야 함

□ 이 프로젝트에 대한 안내로서 제로에너지 목표는 만약 주어진 건물에 어떤 제로에너지 통계를 추구하기 위해 설립되는 경우, 캘리포니아주에 가장 도움이 될 것임

□ 이 제로에너지 목표는 사용되는 측정기준과 무관하게 같은 방향으로 공통의 목표를 향하여 그 측정기준에 달성하게 모두 노력하도록 보장할 것임.

 

□ 제로에너지 건물로 가는 방안에는 다음과 같은 것이 포함될 수 있음.

- 건물의 부하를 최소화

- 장비의 효율성과 사용을 기초로 시스템 효율성을 최적화

- 최고 효율을 가진 제품들을 사용하기

- 건물에 사는 사람들과 에너지효율화 니즈에 보다 잘 부함하도록 건물 운영을 최적화 하기

- 건물과 그 건물에 사는 사람과의 상호작용을 개선하기

- 제로에너지 건물을 위해 타당한 경우 최종 단계로 재생전력을 생산하기

 

 

5. 정책 및 관련규정 권고사항

□ 제로에너지 목표를 달성하는 것은 모든 에너지 효율성, 전력 수요관리(demand response) 및 재생에너지 정책들이 제로에너지 목표에 맞추도록 모든 당사자들이 상호 협조하는 방식을 필요로 할 것임.

□ 이 장에서 우리는 CPUC와 CEC가 제로에너지 목표를 추진하는데 고려할 필요가 있을 특정 정책 접근방법을 설명함.

 

5.1 주요 계획 이슈사항들이 제로에너지 목표를 달성토록 고려되어야만 함

□ 전략계획과 IEPR(Integrated Energy Policy Report - 통합에너지 정책보고서)에 명시된 제로에너지 목표는 장기계획수립을 알리는 정책목표임.

□ 그러나 만약 그들이 달성되어지기를 바란다면 제로에너지 목표는 불과 8년 남은 2020년이 장기목표라고 더 이상 취급될 수 없을 것임.

□ CPUC 및 CEC는 그들이 실현될 경우 그들 각자의 노력을 특정 우선순위로 설정하고 제로에너지 목표를 규제하는 결정을 내릴 필요가 있음.

 

5.2 포트폴리오 계획수립에 제로에너지 목표를 포함

□ 초기시장 활동이 자극될 수 있고 지원될 수 있는 다양한 방법들이 있음.

□ 정책과 프로그램들이 제로에너지 목표가 실현되는 경우에 제로에너지 건설을 보다 탄탄히 하기 위해 시장 활동을 적극적으로 지원할 필요가 있음.

 

5.2.1 권고사항 : 얼리 어답터를 통해 배워서 지원함

□ 제로에너지 목표가 실현되려면 초기의 성공은 이들 얼리 어답터가 실현한 혜택의 메시지를 확산하도록 시장지원과 인식을 통해 보상되어져야만 함.

□ 이들 얼리 어답터의 노력과 그들의 성공과 실패는 시장의 잔여부분을 움직이는데 필요한 기술적 정책적 접근방법을 이해하기 위해 조심스런 후속조치를 필요로 함.

□ 제로에너지 목표 달성을 위한 필수과제는 얼리 어답터의 경험으로부터 배우는 것이고 동기부여를 위해 교훈을 얻은 것들을 적용하는 것임.

□ 우리는 이것을 제로에너지 목표 달성이 설계, 건설 및 운영에 현재 업계의 관행에 변화를 필요로 할 것이기 때문이라고 말함.

 

5.2.2 권고사항 : IDSM(Integrated Demand Side Management - 통합수요측면관리) 전략은 제로 에너지 목표 달성에 도움이 될 것임.

□ CPUC는 공동의 계획에 따른 활동의 조합으로 에너지 효율화, 전력수요관리 및 재생에너지원 통합의 리더십 제공에 아주 적합함.

□ ISDM(통합수요측면관리) 전략은 2010~2012년에 걸쳐 IOU(California Investor Owned Utilities - 캘리포니아 투자자 소유의 유틸리티) 포트폴리오 프로그램으로 추진되었음.

□ 이 연구를 위한 제로에너지 시범사업은 사실상 이러한 IDSM 전략의 일부임.

 

 

6. 향후의 정책 및 연구과제

□ 이 장에서 우리는 2020과 2030년의 목표에 부합하는 정책 권고사항을 제시함.

□ 간략히 정리하기 위해서 우리는 본문 제7.2장에 명시된 전반적인 권고사항을 반복하지는 않으나 몇 가지 핵심 결의사항 들을 강조하고자 함.

 

6.1 권고사항 : 제로에너지를 달성하기 위한 관련 법규와 표준 로드맵을 개발함.

□ CEC와 CPUC는 2013년에 주거용 건물을 위해 이 로드맵을 시작하는 것으로 설정되어 있음

□ 우리는 기관들에게 비주거용 건물을 포함하는 로드맵의 확장과 관련 규정과 표준개발에 적용할 특정 목표일정을 명시할 것을 독려함

□ 우리가 기관들에게 독려하는 가장 중요한 것은 그림 7에 표시된 기타 진로가 그 목표에 어떻게 부합되도록 맞춰 조정될 필요가 있다는 것을 인식하는 것이다.

□ 본문 제7.2장에는 이것에 관한 제안사항들을 제공하고 있음.

 

6.2 권고사항 : 제로에너지 목표와 대등한 새로운 건설프로그램 포트폴리오를 조절함.

□ 새로운 건설 프로그램은 일반적인 제로에너지 개념을 증진하는데 능동적으로 영향을 미치고 있음

□ 그러나 이러한 노력들은 시범단계에 있으며 보다 폭넓은 시장에 도달하도록 2013~2014년에 걸쳐 지속적으로 향상될 필요가 있음.

 

□ 이러한 노력의 일환으로 우리는 프로그램들이 제로에너지 목표에 부합토록 달성되어야 할 건물의 제로에너지 EUI(Energy Use Intensity - 에너지 사용강도) 측정목표를 사용할 것을 권장함.

□ 기술타당성 연구결과는 이러한 목표치를 수립하는데 유용할 것임.

 

□ 중요한 과제는 이러한 향상된 인센티브와 지원에 의해 불리하게 영향받게 될 비용효과적인 프로그램들임.

 

6.3 권고사항 : 제로에너지 목표에 신기술 프로그램을 조절함

□ 기술을 개발하고 새로운 기술이 시장에 진입 할 때 예측되는 과제들이 있지만, 기술타당성연구의 결과물을 사용하는 어떤 정의에 의한 제로에너지 건물의 필요성을 명시하는 것과 이 연구가 신기술 사업을 위한 로드맵을 식별할 수 있는 것은 가능한 일임.

□ 예를 들어 증발냉각방식(evaporative cooling systems)과 같은 더 많은 실험실 및 현장 테스트에 필요한 여러 개의 법규와 표준으로 제안된 조치들이 있음.

□ 보다 높은 효율을 가진 더 작은 에어컨과 같이 충족되지 않는 기술적 니즈가 있음.

□ 기술 그 자체를 넘어서서 훨씬 더 많은 정보가 시스템과 관리분야 담당자들의 상호작용에서 수집되어야 할 필요가 있음.

□ 이러한 니즈는 신기술연구 로드맵의 근간을 형성해야 함.

 

6.4 권고사항 : 제로에너지 건물의 금융을 개발하고 권장함

□ CPUC는 에너지 효율화 노력에 가치를 두고 지원하려는 민간대출기관을 장려하는 정책을 만드는 노력을 착수해왔음.

□ 이들 정책들은 제로에너지 목표에 맞춰져야만 함.

□ 건물감정평가를 할 때 금융기관의 필요에 따라 건물의 등급과 수준을 조절하는데 특별한 노력들이 취해져야만 함.

 

6.5 권고사항 : 사람과 기술이 연계되어야 하고 그들 상호작용에 더 많은 이해가 필요함.

□ 건물에너지에 관한 학제적(공학, 사회과학, 설계, 기술 등) 관점은 예측을 사용하며 정책목표가 실제와 맞아 떨어지게하려면 실제 건물에너지 사용의 평가가 필요함.

□ 건물의 에너지 사용에는 다양성이 있으나 정책은 현재 평균 또는 이상적인 에너지 사용패턴 및 행동에 관한 가정 사항에 의해 주도됨.

□ 사람들은 자신의 니즈와 욕구에 따라 건물, 시스템, 통제 및 기능에 적응하려 할 것임.

□ 이것은 사람들이 신중하게 만들어진 건물과 시스템 설계에 불리하게 영향을 미칠 것이나 가능하면 그들을 위해 일이 이루어지도록 할 것이라고 말하는 것은 아님.

 

6.6 권고사항 : 고객의 의사결정에 연구가 필요함.

□ 제로에너지 주택과 건물은 모든 잠재 구매자와 거주자에게 선천적으로 매력을 지녔다고 가정해서는 안됨.

□ 오히려 사람들이 제로에너지 주택과 건물에 투자하는 이유와 그리고 사람들이 왜 투자하지 않는지 이유를 연구하는 것은 시장분할 측면에서, 잠재적 구매자에게 호소력이 있는 기능과 스토리 측면에서 그리고 구매자들이 리스크와 비용을 어떻게 보는지 등의 측면에서 제로에너지 시장정보를 만들어 내는데 도움을 줄 수 있음.