기본연구보고서 11-08

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2 기본연구보고서 11-08

3 2011 년경제 인문사회연구회녹색성장종합연구총서 신재생에너지활용집단에너지사업 활성화방안연구 1. 협동연구총서일련번호 연구보고서명 연구기관 녹색성장에너지산업의고용창출및전문인력양성방안연구 배출권할당이거래가격에미치는영향분석 : EU-ETS 를중심으로 배출규제가탄소누출에미치는영향분석및전망 온실가스감축행동의국내적측정 보고 검증 (MRV) 체계연구 신재생에너지의무할당제와온실가스감축규제정책믹스방안연구 스마트그리드시범사업성과평가기준설정연구 신재생에너지지역별지원정책개선방안연구 에너지경제연구원 신재생에너지활용집단에너지사업활성화방안연구 차세대에너지공급시스템기반구축연구 : 수소인프라투자행태의예측 - 에이전트기반모델링 차세대에너지공급시스템기반구축연구 : 미래수소경제경쟁력확보를위한수소공급가격및공급방안연구 차세대에너지공급시스템기반구축연구 : 가정용연료전지의에너지효율성및경제성분석연구 에너지이용효율을촉진하는에너지요금의설계 친환경 고효율자동차보급정책평가

4 협동연구총서일련번호 연구보고서명 연구기관 원자력발전의신규원전건설투자재원확보방안연구 한국의에너지빈곤규모추정에관한연구 에너지부문의기후변화대응과연계한녹색성장전략연구 : 녹색성장정책수단의성장동인화방안연구 에너지부문의기후변화대응과연계한녹색성장전략연구 : 녹색에너지산업의국제경쟁력강화방안 에너지기술수출산업화전략연구 : 그린에너지산업육성전략연구 에너지기술수출산업화전략연구 : 전력기술부문의동남아지역진출전략사례연구 저소비 고효율경제사회구축을위한국가에너지효율화추진전략연구 : 제조업업종별에너지효율평가및에너지절감잠재량추정 Ⅱ 시장친화형에너지가격체계구축종합연구 : 탄소세 배출권거래제도입의에너지가격파급효과 에너지경제연구원 2. 연구기관연구책임자참여연구진 주관연구기관 에너지경제연구원 이유수연구위원 협력연구기관 성신여자대학교 원두환교수

5 CO 2. CO 2..,...,.. 요약 i

6 .,.,,..,,.,,,,.. ii

7 ., 50%,.,,,. 1 3%,,.,..,..,,., 요약 iii

8 LNG,.. RPS. RDF LNG. iv

9 . LNG ,..,.. 요약 v

10 .,.,., 2012 RPS.,.,.. vi

11 The efforts of each country all over the world which is trying to reduce the CO 2 emission related to combating climate change is increasing the proportion of investment in the facility of renewable energy. District heating and cooling(dhc) has also made contribution to the CO 2 reduction and efficient utilization of energy by supplying heat and electricity in the specific area using clean fuel. Recently, with increase in renewable energy use, DHC sector also is increasing the supply of heat and electricity using waste renewable energy instead of natural gas. However, the DHC in Korea has focused on the combined heat and power(chp) primarily using natural gas. This reason is that in metropolitan area, fuel and total amount of gas emission are regulated at the same time and the choice of fuel is limited. In addition, owing to increase in unstability of natural gas price, the development of low cost heating resource and unemployed energy are required. Under this circumstance, to substitute renewable energy thrown away for natural gas or invest related facility is expected to play an important role in DHC afterwards. Currently, DHC using renewable energy in Korea is in the initial stage, and waste incinerator and wood chip CHP only are under Abstract i

12 operation. But recently, many cases shows that DHC using renewable energy is in cooperation with municipality and DHC company. In Korea, in order to contribute to combating the designation of the obligatory greenhouse gas emission reduction and climate change agreement, we need to positively push forward with the use of renewable energy and the development of unemployed energy. Accordingly, the purpose of this research is to develop renewable energy available in DHC, evaluate its feasibility, and prepare for appropriate measures for policy improvement. In Korea, DHC using renewable energy primarily supplies heat and electricity converting biomass and waste into energy. It needs to be expand because it improve the efficiency of energy use and solve the environmental problem by utilizing resources laid aside or thrown away among renewable energies. If we look at the example of the fuels utilization corresponding to this area, we can combust wood chip or wood pallet directly or use bioenergy producing methane gas by using food waste, livestock excretion, and swage sludge with high moisture content. In addition, we can utilize by burning waste and combusting refuse derived fuel(rdf). In Europe and Japan, the level of technology for the utilization of renewable energy based CHP is so high that DHC using renewable energy is widely spread across the country. However, DHC using ii

13 renewable energy is in the intial stage in Korea, although waste incinerator and wood chip CHP are under operation. Moreover, the bio and waste energy is practically not so much used in this area. The reason why we have trouble in converting these resources into energy is that there are a few problems related to the technology level, feasibility, institutional and policy support etc. The core technology is not sufficient to utilize these resources fully in this area, small size CHP has a problem concerning feasibility, and the legal regulation on waste resource needs to be amended. Despite this fact, the renewable energies we can utilize in DHC in the future are wood chip and RDF. These resources are well suited to DHC in Korea. So we conducted the analysis of feasibility on wood chip and RDF CHP compared to LNG CHP. The upper limit of the fuel price with competitiveness in wood chip and RDF CHP is far above the current fuel price in specific area not determined in the market and increase with the subsidy such as feed-in tariff(fit) and under renewable portfolio standard(rps). In particular, with the implementation of RPS in 2012, the maximum fuel price with competitiveness will be set higher because the renewable energy certificate(rec) can be traded in the market. From this result, DHC using renewable energy will have a incentive to be expanded in the related market with subsidy or grant increase. Abstract iii

14 The implication we can get through the feasibility analysis on wood chip and RDF is that the fuel price traded in the potential market may be higher than the current fuel price in specific area. The results show that it is important to secure the related fuel at the stable price by estimating what high fuel price can have the competitiveness in wood chip and RDF CHP compared to LNG CHP. In addition, owing to the possibility of increase in fuel price by demand increase with the implementation of RPS, we need to prepare for the policy measures for the promotion of DHC using renewable energy. However, these resources were used as the recycling of the material instead of converting into energy for a long time and they have no choice but to compete with each other in order to implement DHC using the renewable energy effectively. Accordingly, we should come up with a way to promote DHC converting biomass and waste into energy considering their recycling. In the first place, it has to do with institutional and legal regulation on waste. the current legal regulation classifies waste wood as only waste. If this waste wood is used as biomass energy, we need to apply other regulation unlike waste as other countries' cases. In addition, we need to select solid fuel through the test of waste wood and classify the remaining as only waste. Second, since there are changes in the amount of supply and demand to be caused iv

15 by the application of weighting by renewable in RPS, we need to adjust the allotment between the recycling of biomass and waste, and their energy use by carefully reviewing the weighting on them. For example, we need to control the demand between them by introducing quota system. Third, in order to solve the problem of stable fuel supply, we need to continue the fuel supply by expanding the scope of biomass or its imports from foreign countries. Abstract v

16 차례 i

17 : 47. (Refuse Drived Fuel, RDF) ii

18 < -1> 14 < -2> 15 < -3> 15 < -4> 18 < -5> 19 < -6> 19 < -7> 22 < -8> 23 < -9> 23 < -1> 3 29 < -2> (2010 ) 30 < -3> (2008 ) 31 < -4> 33 < -5> 33 < -6> 35 < -7> 36 < -8> 37 < -9> 39 < -1> (: ha) 48 < -2> < -3> 52 < -4> 53 차례 iii

19 < -5> 54 < -6> < -7> 57 < -8> LNG 59 < -9> 60 < -10> 61 < -11> 62 < -12> 63 < -13> ( ) 65 < -14> ( ) 66 < -15> RPS 68 < -16> (RPS ) 68 < -17> 71 < -18> 72 < -19> 73 < -20> 75 < -21> 76 < -22> RDF 78 < -23> RDF 78 < -24> RDF LNG 80 < -25> 81 < -26> RDF 81 < -27> 82 < -28> RDF 83 iv

20 < -29> RDF( ) 84 < -30> RDF( ) 85 < -31> RDF(RPS ) 87 [ -1] 49 차례 v

21

22 CO 2. CO 2..,,,,..,,., 제 Ⅰ 장서론 1

23 ... (Feed In Tariff, FIT) 2012 (Renewable Portfolio Standard, RPS).,.., (RDF).. 2

24 ,.,..,...,.,.. 제 Ⅰ 장서론 3

25 가. 집단에너지사업의신재생에너지활용필요성.....,. 4

26 .,,,,.,,,.... 나. 신재생에너지활용연료의분류.,,,,. 1),. 1) Resource Dynamics Corporation(2004), p. 2-2~3. 제 Ⅱ 장신재생에너지활용집단에너지사업의특성 5

27 ,,,,,, (RDF),,..,,. (Coalbed Methane), (Wellhead Gas).,.. 가. 바이오에너지 3,,.. 6

28 ,..,.,.,,... 2)..,.,. 2) (2007A), p. 17. 제 Ⅱ 장신재생에너지활용집단에너지사업의특성 7

29 36~45%. 60%. 3),..,,.,,,.. 나. 폐기물에너지. 3) (2007A), p

30 ,..,.,.,,. MBT(Mechanical Biological Treatment) 4) (RDF).,. RDF 90%. RDF,. 5) 4) MBT. 5) (2010), p 제 Ⅱ 장신재생에너지활용집단에너지사업의특성 9

31 가. 바이오에너지,,,,.,.,,.., (IGCC).,,,.,. 10

32 . (RPS).,.,. 6) 나. 폐기물에너지,.,...., RDF 6) (2010), p 제 Ⅱ 장신재생에너지활용집단에너지사업의특성 11

33 ,.,.. 12

34 가. 바이오에너지활용사례., (2009/20/EC) % 8.3Mtoe., % 25.2TWh. 13.2% 171.7ktoe. 7) < -1> (EU),,,,. 7) EurObserv'ER, The State of Renewable Energies in Europe, p. 57. 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 13

35 < 표 Ⅲ-1> 유럽연합주요국가들의바이오가스생산량 1) EU 2) 3) ( : ktoe) , , , , , , , , , , , , , , ,346.0 < -2>,.. < -3>.,. 14

36 < 표 Ⅲ-2> 유럽연합의주요국가들의바이오가스에의한전력생산량 ( : GWh) 1) CHP , , , , , , , , , , , , , , EU , , , , , ,167.4 < 표 Ⅲ-3> 유럽연합주요국가들의바이오가스에의한열생산량 ( : ktoe) 1) CHP EU 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 15

37 ,. 3,700, 120, 70.,. 8), 50.5%, 49.9%. 4,984, 1, ,893MW. (feed in tariff) kwh , ktoe MW 200, 5 2,000MW ) (2010), p

38 ., 1MW kwh 0.28,. 9). (Department of Energy and Climate Change) ,723.9ktoe 85.5%. (Renewable Obligation Certificates).,. 10),., GWh. kwh 0.078~0.093, ) EurObserv'ER, The State of Renewable Energies in Europe, 2010, pp. 55~57. 10) EurObserv'ER, The State of Renewable Energies in Europe, 2010, p. 57. 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 17

39 0.00~0.031., Mtoe TWh TWh 14.7% GW 800. < 표 Ⅲ-4> 유럽연합주요국가들의고형바이오매스생산량 ( : Mtoe) EU

40 < 표 Ⅲ-5> 유럽연합주요국가들의고형바이오매스에의한전력생산량 ( : TWh) 1) CHP EU < 표 Ⅲ-6> 유럽연합주요국가들의고형바이오매스에의한열생산량 ( : ktoe) 1) CHP EU 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 19

41 ~ ~20%, 10% % Kaukaan Voima Oy, 385MW 80% 125MW., m CO , 2008., TWh kW 20

42 kwh , 500kW , 5MW , 20MW , 20 1%. 11) 나. 폐기물에너지활용사례..,, RDF MBT. 12) Mtoe, 15.4TWh, 1.9Mtoe. 11) EurObserv'ER, Solid Biomass Barometer, November pp. 129~ ) (2010), p 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 21

43 < 표 Ⅲ-7> 유럽연합주요국가들의도시폐기물로부터에너지생산량 ( : ktoe) , , , , EU 7, , % 542.3ktoe toe. 1TWh, kwh kwh , ktoe. 1.6TWh, ) 13) EurObserv'ER, Renewable Municipal Waste Barometer, 2010, pp. 95~99. 22

44 < 표 Ⅲ-8> 유럽연합주요국가들의도시폐기물에의한전력생산량 ( : GWh) 1) CHP , , , , , , , , , , , , , , , , , ,510.6 EU , , , , , ,376.3 < 표 Ⅲ-9> 유럽연합주요국가들의도시폐기물에의한열생산량 ( : ktoe) 1) CHP EU , , , ,949.2 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 23

45 , ktoe, 1.2TWh 490.1ktoe., kwh 0.07,., , 4.2TWh (kwh 0.04~0.08) , Mtoe, 2TWh, kwh 0.00~0.03 kwh 0.045~ ) 가. 바이오에너지활용사례,, 14) EurObserv'ER, Renewable Municipal Waste Barometer, 2010, pp. 99~

46 ., 90% ,420 TOE, 340 TOE, 3,080 TOE.,,.,...,.,,,., 2000 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 25

47 (Biomass R&D Act of 2000),,..,. 15) AgSTAR Program ,000MW.. 나. 폐기물에너지활용사례 RDF 56, RDF 5 15) (2007B), pp. 116~

48 . RDF RDF RDF RDF RDF 315., Ames, Baltimore, Lakeland.., RDF RDF. RDF. RDF 1972 RDF, 30 RDF, 9 3. RDF,,. 제 Ⅲ 장해외신재생에너지활용집단에너지사업사례 27

49 가. 국내신재생에너지산업현황및여건,.. 16) %. 74%, 8% 80%. 3 (2008) %.. < -1> ) 3 2, , (, 2010, 2011, p. 196.). 28

50 , 30%. < 표 Ⅳ-1> 제 3 차기본계획에의한신재생에너지공급목표 (8.1) (73.7) 9 (0.1) 1) 1,144 (18.0) 987 (13.0) 5,097 (67.4) 43 (0.6) 1,440 (19.0) 2,210 (18.8) 6,316 (53.8) 280 (2.4) 2,924 (24.9) 4,211 (24.0) 7,764 (44.3) 544 (3.1) 5,001 (28.5) 10,357 (31.4) 11,021 (33.4) 1,261 (3.8) 10,388 (31.5) 2008~2030 (%) 6,360 7,566 11,731 17,520 33, ) 2.58% 2.98% 4.33% 6.08% 11.0% - ( : TOE) 나. 집단에너지사업관련신재생에너지연료의잠재량.,,., 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 29

51 ..,,, 141,855 TOE., 11,656 TOE., 6,171 TOE. 17) < -2>. < 표 Ⅳ-2> 바이오매스에너지잠재자원량 (2010년) ( : TOE/ ) 141,855 11,656 6,171 (%) ), 2010, 2011, pp. 165~

52 ,, 863 TOE 577 TOE. 369 TOE. 18),. < 표 Ⅳ-3> 폐기물에너지잠재자원량 (2008년) ( : TOE/ ) (%) ), 2010, 2011, 191. 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 31

53 . 가. 바이오에너지시장과보급현황,,.,,,. 330 toe. 19) , , 2.1% ),.,, 19), RD&D (), p ) 2012,

54 < 표 Ⅳ-4> 유기성폐자원에너지화시설현황및시설처리용량 ( :, / ) (22,468) (298) (1,633) (22,468) (23,595) (298) (1,160) (23,595) 13 (12,905) 15 (15,180) 49 (37,894) 50 (40,743), ,074 m %. 79.2%, 20.8%. < 표 Ⅳ-5> 유기성폐자원에의한바이오가스생산및이용량 ( : m3/, %) ,799 18,794 4,798 86, ,934 (100.0) (78.6) ,074 25,811 9,701 88, ,398 (100.0) (79.2) 29,865 (21.4) 32,676 (20.8) 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 33

55 ,,. 21).. 22),.., 69 < -4> 20.,.,.. (80 /, 2004 ), (100 /, 2008 ), (100 /, 2008 ),, 21) (2010), p ) (2010), p

56 .,.,. CDM. < 표 Ⅳ-6> 국내바이오가스생산매립시설현황 (M W ) (m 3 / ) G cal/h SK : & ( ), p. 45; (2010), p 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 35

57 MW.., %. 50% < 표 Ⅳ-7> 매립가스의발전량및신재생발전비중 ( : MWh) (A) 1) (B) A/B(%) ,927 4,329,362 57,314 4,533, ,521 3,468, ,614 3,899, ,996 3,070, ,022 4,227, ,728 2,821,530 1,347,628, 4,617, : 1),,,. 2) % %. :, 2009,

58 ,.,,,.,,,,., 2~5kWh/ton 0.5%.,,. 23) < 표 Ⅳ-8> 우드칩을이용한열병합발전현황 (ton/ ) + 25,000 WCF + 60,000 WCF + 80,000 WCF + 200,000 RDF/WCF :, Waste to Energy Report, Vol 1 /Vol, ) ( ), p 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 37

59 .,,., 4,000~5,000kcal/kg, 8~13%.,. 24). 나. 폐기물에너지시장과보급현황 (RDF),.,., RDF 24) ( ), pp. 243~

60 . 25).., Gcal 89% 489 Gcal. 23% 113 Gcal, 77%,,. 26) < 표 Ⅳ-9> 생활폐기물소각로폐열회수및이용현황 ( / ) ( / ) (Gcal/ )(a) (Gcal/ ) (b) (b/a, %) 42 12,468 9,081 5,521,278 4,891,184 1,133,708 3,757, :, 2006, ;, Waste to Energy Report, Vol 1 /Vol, %, 25) (2010), pp. 127~ ) ( ), p. 26. 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 39

61 57% 213 Gcal, 43%.,.. 27) , ,,.,. 2,.,.,, 27) (2010), pp

62 . 28),, 8 1~ % 182. RDF 20(5,455 / ) 6(2,180 / ), 2020 RDF 29(7,855 / ), 10(2,830 / ). RDF 2~10 RDF RDF..,.. 28) ( ), p. 28. 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 41

63 ,..,.,,... 가. 바이오에너지사업의문제. 42

64 ,,....,..,,...,. 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 43

65 . RPS,. 나. 폐기물에너지사업의문제,.,.,,.,. 90%,.,. RDF 44

66 RDF,.,,. RDF. RDF RDF, RPS. RDF. 제 Ⅳ 장국내사업현황및문제점 45

67 ....,,., RPS,

68 . (RDF).,. RDF.. 가. 목질계바이오매스 : 우드칩..,,. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 47

69 , ha ha 660ha., ha ha. < 표 Ⅴ-1> 국내산림면적추이 ( 단위 : ha) ,567,772 3,249,122 1,148,282 1,898,952 5, , ,531,102 3,280,676 1,158,499 1,823,027 5, , ,476,030 3,078,827 1,389,215 1,809,717 7, , ,451,885 2,876,829 1,668,200 1,710,368 8, , ,422,128 2,711,421 1,665,550 1,885,247 6, , ,393,949 2,698,574 1,659,128 1,874,586 7, , ,389,393 2,695,398 1,660,019 1,868,951 7, , ,382,449 2,686,649 1,661,535 1,861,655 7, , ,374,875 2,679,803 1,659,173 1,853,447 7, , ,370,304 2,671,924 1,657,271 1,844,205 7, , ,368,843 2,580,629 1,718,916 1,864,925 7, ,334 48

70 ha ha 56 ha 5,360ha 7,039ha ,569 m m 3.,. ha m m [ 그림 Ⅴ-1] 국내임목축적추이 침엽수 활엽수 혼효림 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 49

71 ,. < -2> 2010, III IV III 140 ha 15,731 m 3, IV 226 ha 30,688 m 3. < 표 Ⅴ-2> 2010 년영급별산림면적및임목축적 I II III IV V VI (ha) (100m3) 161, ,062 1,396,294 2,261,794 1,387, , , , , ,074 91,083. II, III, IV. (2005) II, III, IV 30m 3 /ha II, III, IV 4,124,150ha 123,745 m 3. 50

72 .,,,. 29),,,.. 30) III IV, III, IV ,657ha 24,0487ha. 31),,,,,. 29) (2005), pp. 35~45. 30) 15 5~10 2~3.,. 31) (2010), p 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 51

73 , ,863ha ,429ha,,. 32) < 표 Ⅴ-3> 산림폐잔재가발생하는산림사업실적 (ha) (ha) ),, ha 2,360, 6cm 1,776, 8cm~12cm 429, 14cm~18cm 117, 20cm m 3 /ha 32) (2010). 33) (2005), p

74 20Cm, 31.8m 3 /ha. 34) ha 34.8m 3 (2005).. 35). 0.6, 0.85, 1.29, 1.22, < 표 Ⅴ-4> 산림사업별조재율과수종별지상부확장계수 ) (2004). 35) (2006). 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 53

75 ,954 m 3 9,672 m 3 2,282m m m (). 44 m 3, 30 m 3, 29 m 3, 124 m 3., 1 m 3. < 표 Ⅴ-5> 산림폐잔재발생량추정치 ,989 3, , ,790 3, , ,500 4, , ,578 5, , ,024 7, , ,954 54

76 .,.,,, ( ) 6,121, 2,777, 2,219, 1,124.,, 60%. < 표 Ⅴ-6> 2009 년도심폐목재일일발생현황 2, ,777 2,219 1,124 6, , , , ,250 1, ,684 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 55

77 .,. 2,436 / 899, m 3 1,485,412m 3. 1,343 m 3., 10% 1,221 m 3. 2,500kcal/kg, 3,054,408toe 132 toe CO 2, CO ,000, 900 CO 2. 36) 36) (2010, p. 74.). 56

78 < 표 Ⅴ-7> 목질계바이오매스생산가능량추정및효과 37) 13,439,397 m 3 12,217,633 m 3 3,054,408 TOE 22,633,116 bbl CO 2 9,284,383 CO 2 CO 2 139, ). LNG. 37),. 38). (2007) (2005) 10/, (2007) 24/. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 57

79 .. 39) 3MW, 6.2Gcal/h.. 40). (2006). 158/kW..., kw 684, 3MW 205. LNG 1/3. 41) LNG 39) (2007), pp. 323~ ) (2006, 2007); (2010), p

80 . LNG kw 267 3MW 80. < 표 Ⅴ-8> 우드칩및 LNG 열병합발전설비단가 ( : ) LNG CHP DH 0 1,638 1, HOB ,171 1,582 1,351 4,177 5, ,530 1, % 1,672 5,171 6, ,208 2,670 41) LNG, 3MW 200, LNG 1/3. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 59

81 (87%),. 6,693TOE, 85% 1 7,874TOE. 42) 22,864MWh 91,454m 3. < 표 Ⅴ-9> 열병합발전설비의에너지생산량 22,864MWh 91,545m 3 6,693TOE 1,966TOE 4,727TOE 25% 60% 85% 1 7,874TOE.. 1,700kcal/kg 4,500kca/kg. 43), 4,500kcal/kg. 2,500kcal/kg. 42) (2009), pp. 39~46. 43) (2007), p

82 2000kcal/kg, 2500kcal/kg, 3000kcal/kg. 1, 7,874TOE 26,246ton 39,370ton. LNG 10,500kcal/m 3 LNG 750 m 3. < 표 Ⅴ-10> 발열량에따른우드칩의수요량 LNG 2,000Kcal/kg 2,500kcal/kg 3,000kcal/kg 10,500kcal/m 3 39,370,000kg 31,496,000kg 26,246,667kg 7,499,048m 3 4% 3%. 47,251Gcal 45,381Gcal, 22,864MWh 686MWh 22,178MWh SMP SMP /kwh.,, 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 61

83 52.4 /Mcal. kwh 15., , LNG. < 표 Ⅴ-11> 열과전기생산량및판매수익 ( /kwh, Mcal) (MWh) 22, () (MWh) 686 (MWh) 22,178 2,579,080 (Gcal) 45, ,381,640 4,960,720 62

84 < 표 Ⅴ-12> 우드칩열병합발전의연간추가비용 () () 1() 956, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,572 12,517,830 12,517. 5% 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 63

85 44) LNG LNG LNG /m 3, LNG 4,568. 3, ,000kcal/kg LNG 91,735 /., 2,500kcal/kg 11,4669 /, 3,000kcal/kg 13,7603 /. 44), 5%. 64

86 < 표 Ⅴ-13> 경쟁력이발생하는우드칩가격 ( 무보조 ) LNG /m 3 LNG 4,568,269 (kcal/kg) 3,611,638 2,000 91,735 / 2, ,669 / 3, ,603 / (Feed in Tariff),. 15 /kwh. LNG 332, ,353,094. 8,164, ,961. 2,000kcal/kg 100,185, 25,00kcal/kg 125,232, 3,000kcal/kg 150,278. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 65

87 < 표 Ⅴ-14> 경쟁력이발생하는우드칩가격 ( 발전차액포함 ) LNG /m 3 LNG 4,568,269 3,944,308 2, ,185 / (kcal/kg) 2, ,232 / 3, ,278 /, 121,494 /, 45) 93,786 /. 46) (2007) 642,713 / 61,712 /, 24/. 12,, 2,500kcal/kg,., 2012 (RPS). 45) (2007), pp. 2~3. 46) (2005), pp. 40~43. 66

88 RPS. 332, RPS, (Renewable Energy Certificate, REC). RPS (REC) RPS REC 150%. REC REC. REC 2011 MWh 26AUD. 47) 1,130 REC 29,380 /MWh 1kWh RPS RPS. 1.5 RPS. 48) 1.5 REC /KWh ) 48) 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 67

89 < 표 Ⅴ-15> 우드칩열병합발전소의발전차액지원과 RPS의보조금비교 ( ) () smp ,670 RPS ,590 RPS( 1.5) ,384 RPS, REC 977, ,789,383 12,517,830. 2,000kcal/kg 116,561 /, 2,500kcal/kg 14,5701 /, 3,000kcal/kg 17,4842 / RPS. < 표 Ⅴ-16> 경쟁력이발생하는우드칩가격 (RPS 도입시 ) LNG /m 3 LNG 4,568,269 4,589,022 2, ,561 / (kcal/kg) 2, ,701 / 3, ,842 / 68

90 LNG. 3,000kcal/kg 137,603 /. 150,278 /, RPS 174,842 /.,,.. (2007). 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 69

91 나. 고형폐기물 (Refuse Drived Fuel, RDF) (RDF), RDF. 49) RDF..,,..,. RDF,,. 49) Dong and Lee(2009), pp. 1727~

92 ,398 / ,906 / % % % % %. 50) (%) < 표 Ⅴ-17> 국내생활계폐기물발생추이 ( / ) , ,213 12,977 5,473 2,262 8,501 4,457 14, , ,520 1,909 5,165 2,308 9,138 4,217 14,644 11, , , ,586 2,425 9,450 3,778 14,656 13, , ,493 1,116 5,136 2,430 9,811 4,905 14,648 14, , , ,915 2,341 10,304 3,713 15,515 13,701 50) (2010), p 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 71

93 ,419 / ,604 / ,,,,,,, ,257 / % %. < 표 Ⅴ-18> 국내사업장배출시설계폐기물발생추이 (%) , , ,368 6,451 2,489 19, , , , ,258 7,563 7,892 17,115 1,763 65, , , ,666 6,882 2,315 17,627 1,994 83, , , ,649 6,766 2,388 17,044 1, , , , ,219 7,109 2,551 15,275 1,935 94,347 72

94 ,275 / 52.2%. 51) 5, ,906 / ,351 /.,,,.,,,,.,,,,,,. < 표 Ⅴ-19> 국내건설폐기물발생추이 ,906 94,303 3,697 1, ,728 35, , ,955 1, ,736 32, , , ,687 28, , , , ,203 30, , ,715 1, ,066 30,740 51) (2010), p 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 73

95 % 1.1% ,093 / 1,125 / 901 /. < -20>,,,.,.. 65%.., 2012.,. 74

96 < 표 Ⅴ-20> 폐기물처리현황 ,398 13,402 7,753 27, ,844 12,601 8,321 27, ,346 11,882 9,348 29, ,072 10,585 10,349 31, ,906 9,471 10,309 31, ,419 16,604 7,326 76,957 11, ,099 8,897 7,709 74,761 9, ,807 22,503 7,478 76,740 8, ,777 24,285 6,937 92,615 6, ,604 27,531 6,926 82,155 6, ,906 3, , ,985 3,935 1, , ,005 3,169 1, , ,447 2,914 1, , ,351 2,792 1, , ,026 /. 50.3%, 13,701 /. 46.4% 29,257 /. 3.3%. 52) 52) (2010). 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 75

97 < 표 Ⅴ-21> 가연성폐기물발생현황 ( / ) ( / ) , , , ,701 13, ,678 14, ,219 1, ,109 3, ,551 2, ,275 5, , ,257 13, , , ,028 29, RDF. 76

98 Dong and Lee(2009) RDF RDF. Dong and Lee,,.. 90% (RDF). 80%. RDF 22,570 RDF 8,397, 6,140, 8,050. RDF RDF 4,937kcal/kg, RDF 6,528kcal/kg, RDF 2,400kcal/kg RDF. RDF 36,780,904Gcal RDF. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 77

99 < 표 Ⅴ-22> RDF 생산잠재량추산 + ( / ) RDF ( / ) RDF ( / ) (kcal/kg) (Gcal) 16, % 8, ,058,471 4,937 15,099,676 6, % 6, ,240,994 6,528 14,629,209 10, % 8, ,938,341 2,400 7,052,018 33, , ,237,807 36,780,904 RDF 367 TOE 2,725. RDF CO 2. RDF 301 CO 2 1CO 2 19, < 표 Ⅴ-23> RDF 바이오매스생산가능량추정및효과 12,290,754 ton RDF 3,678,090 toe 27,254,650 bbl CO 2 3,018,645 CO 2 CO 2 57,354 : (2010, p. 74). 78

100 RDF. RDF, RDF RDF. RDF LNG RDF. RDF, RDF. RDF. 3MW, 6.2Gcal/h. RDF. RDF, RDF. 53) RDF 487/kW, 3MW 53) (2010), p. 79. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 79

101 146. LNG KW 267 3MW 80. RDF CHP LNG CHP CHP DH HOB ,161 2,816 3, ,530 1, < 표 Ⅴ-24> RDF 및 LNG 열병합발전설비단가 ( : ) 24% 1,190 3,684 4, ,208 2, (87%). 6,693TOE, 85% 1 7,874TOE. 22,864MWh 91,454m 3 80

102 . < 표 Ⅴ-25> 열병합발전설비의에너지생산량 22,864MWh 91,545m 3 1,966TOE 4,727TOE 6,693TOE 25% 60% 85% 1 7,874TOE RDF RDF. RDF RDF. Dong and Lee(2009) RDF 2,400kcal/kg 6,528kcal/kg, 3,526kcal/kg. RDF RDF 2,500kcal/kg, 3,500kcal/kg, 6,500kcal/kg. < 표 Ⅴ-26> 발열량에따른 RDF의수요량 RDF LNG 2,500Kcal/kg 3,500kcal/kg 6,500kcal/kg 10,500kcal/m 3 31,496,000kg 22,497,143kg 12,113,846kg 7,499,048m 3 7,874TOE RDF 31,496 /, 22,497 /, 12,114 /. LNG 10,500kcal/m 3 LNG 750 m 3. 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 81

103 , 4%, 3%. 47,251Gcal 45,381Gcal, 22,864MWh 686MWh 22,178MWh. < 표 Ⅴ-27> 열과전기생산량및판매수익 ( /kwh, Mcal) (MWh) 22, () (MWh) 686 (MWh) 22,178 2,579,080 (Gcal) 45, ,381,640 4,960, SMP /kwh 52.4 /Mcal. RDF kwh

104 < 표 Ⅴ-28> RDF 열병합발전의연간추가비용 () () 1() 505, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,987 6,612,750. RDF 6, % 505. RDF LNG 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 83

105 RDF LNG /m 3, LNG 4,568. RDF LNG RDF RDF. RDF 4,062,913 RDF. < 표 Ⅴ-29> 경쟁력이발생하는 RDF가격 ( 무보조 ) LNG /m 3 LNG 4,568,269 RDF 4,062,913 RDF (kcal/kg) 2, ,997 / 3,500 RDF 180,596 / 6, ,394 / RDF RDF. RDF 2,500kcal/kg RDF 128,998 /, 3,500kcal/kg RDF 180,596 /, 84

106 6,500 RDF 335,394 /. RDF. RDF 15 /kwh RDF. RDF LNG 332, ,353,094. RDF RDF 2, ,356. RDF RDF 2,500kcal/kg 139,560, 3,500kcal/kg 195,384, 6,500kcal/kg 362,856. < 표 Ⅴ-30> 경쟁력이발생하는 RDF 가격 ( 발전차액포함 ) LNG /m 3 LNG 4,568,269 RDF 4,395,583 RDF (kcal/kg) 2, ,560 / 3,500 RDF 195,384 / 6, ,856 / RDF RDF RDF RDF 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 85

107 . Dong and Lee(2009) RDF RDF $109.9/ton kg 120 RDF 2,500kcal/kg. RDF. (2011) RDF RDF RDF 101,614 /. RDF RDF. RDF RDF RDF, RDF. RDF, RDF RDF (RPS) RDF. RPS RDF REC, REC 1kWh RDF REC, RDF. REC 86

108 651,590 LNG RDF 4,714,503. 2,500kcal/kg RDF 149,685 /, 3,500kcal/kg 209,560 /, 6,500kcal/kg 389,183 / RDF. RPS REC RPS < 표 Ⅴ-31> 경쟁력이발생하는 RDF 가격 (RPS 도입시 ) LNG /m 3 LNG 4,568,269 RDF 4,714,503 2, ,685 / RDF (kcal/kg) 3,500 RDF 209,560 / 6, ,183 / RDF LNG RDF. RDF RDF RDF 3,500kcal/kg RDF 180,596 /, RDF 195,384 / 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 87

109 , RPS 209,560 /. RDF RDF 30%~70%, RDF. Caputo et al.(2004) RDF, RDF. RDF RDF RDF RDF. RDF LNG RDF.. 가. 경제성분석의시사점 RDF. 88

110 . 54)., RDF LNG RDF 54), 30,000~40,000, RDF RDF 25, ). 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 89

111 .., %. RDF.. 나. 신재생에너지활용집단에너지사업의활성화방안....,. 90

112 ..,.,,..,., 2002 RPS. 1.5.,... RDF, 제 Ⅴ 장신재생에너지의집단에너지부문활용가능성검토 91

113 .,. EFB(Empty Fruit Bunch) PKS(Palm Kernel Shell).,.,.. LNG. RPS. 92

114 . CO 2,.,...,.,,. 제 Ⅵ 장결론및정책적시사점 93

115 ...,,.,.,,..,... 94

116 . LNG,.. RPS. RDF LNG.... LNG 제 Ⅵ 장결론및정책적시사점 95

117 RPS...,..,. 96

118 , RPS.,.,.,., LNG. RPS. 제 Ⅵ 장결론및정책적시사점 97

119 , 2005 (2010),, 2010 (2010) "MBT, (2008), RDF,. (2010),,. (2010),. (2009),,. (2010),, 2010 (2011), (2010) 40. (2006), RPS. 98

120 (2007), -. (2005),,. (2005),. (2010),. (2007A), RD&D 2030 ( ). (2007B), RD&D 2030 () (2007C), RD&D 2030 ( ). (2011), (2009),,. & ( ),,. (2010),. (2010) (2007)., :. (2004),, 참고문헌 99

121 (2005),,:, 4(1): (2003),. (2009), Waste to Energy Report, Vol 1 /Vol. (2011), RDF,. (2010),. (2010), ( ). (2010), (2011.7), (2004),. Bae, Sung-Ho(2011), "A Study on the Economic Analysis and Optical Project Model of Woodchip Cogeneration Systems", Korean J. Chem. Eng 28(4): Caputo, A., Palumbo, M., & Scacchia, F.(2004), Perspective of RDF Use in Decentralized Areas: Comparing Power and Cogeneration Solution, Applied Thermal Engineering, 24: 100

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123

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