배출량산정 (1) -고정및이동연소 - 한양대학교일반대학원경영컨설팅학과 / 한국경영컨설팅협회 [REVIEW] 키워드 활동자료 tco2 tco2eq 매개변수 GWP 배출활동 배출계수 총발열량 순발열량 Tier CO2 등가계수 산화계수 Scope
[REVIEW] 배출활동구분 직접배출원 (Scope1) 31 개분야, 간접배출원 (Scope2) 2 개분야 ( 기타간접배출 (Scope3) 는제외 ) 활동자료 : 사용량계측값, 공정의설계자료, 연료등의구매전표등 고정연소 (3) 고체연료연소, 기체연료연소, 액체연료연소 이동연소 (4) 항공, 도로수송, 철도수송, 선박 탈루성 (2) 석탄의채굴및처리, 원유및천연가스시스템 ( 2012년 1월1일부터적용 ) Scope1 시멘트생산, 석회생산, 탄산염의기타공정사용, 암모니아제품생산공정및생산, 질산생산, 아디프산생산, 카바이드생산, 소다회생산, 제품사용석유정제활동, 석유화학제품생산, 불소화합물생산, (18) 철강생산, 합금철생산, 아연생산, 납생산, 전자산업, 오존파괴물질 (ODS) 의대체물질사용, 기타공정배출 폐기물 (4) 고형폐기물의매립, 고형폐기물의생물학적처리, 하ㆍ폐수처리및배출, 폐기물소각 외부공급 (2) 외부로부터공급된전기사용외부로부터공급된열및증기사용 Scope2 Remark : 그린비즈니스컨설팅 3 주차의용어정리 배출활동및보고대상배출활동참고 3 TABLE OF CONTENTS 5. 배출활동별배출량산정방법론및배출량산정 5A 고정연소 5A.1 배출활동개요 5A.2 배출시설종류 5A.3 배출량산정식및매개변수관리 5B 이동연소 5B.1 배출활동개요 5B.2 배출시설종류 5B.3 배출량산정식및매개변수관리 4
진행단계확인 : Step5. 배출활동별산정방법론선택 온실가스ㆍ에너지목표관리제지침 상 5 단계인배출활동별산정방법론선택에해당하며배출량산정방법론 ( 계산기반혹은연속측정방법 ) 및최소산정등급 (Tier) 요구기준에따라배출활동별산정방법론을선택함 Step 1 조직경계설정 Step 2 배출활동확인 구분 Step 3 모니터링유형및방법 배출활동별최소산정등급 (Tier) 요구기준 산정 활동자료 배출활동배출계수산화계수방법론연료사용량순발열량 시설규모 A B C A B C A B C A B C A B C 1. 고정연소 1 고체연료 1 2 3 1 2 3 2 2 3 1 2 3 1 2 3 2기체연료 1 2 3 1 2 3 2 2 3 1 2 3 1 2 3 3액체연료 1 2 3 1 2 3 2 2 3 1 2 3 1 2 3 배출활동별최소산정등급 (Tier) 별산정방법론 Step 4 모니터링체계구축 Step 5 배출활동별산정방법론선택 배출시설규모에따른최소산정등급확인및적용성검토 선정 5 진행단계확인 : Step6. 배출량산정 온실가스ㆍ에너지목표관리제지침 상 6 단계인배출량산정에해당하며산정방법에따라필요한데이터를수집하고, 세부산정방법에따라온실가스배출량등을산정계산법을기본으로하며, 규정된특정설비에따라일부연속측정방법 (Tier4) 로배출량을산정 Step 6 계산법에의한배출량산정배출량산정 산정배출원 고정연소배출량산정 CO 2 배출량 = 703,567Nm 3 5.7767E-05 TJ/Nm 3 63,100KgCO 2 /TJ 1 = 2564.56tCO 2 e ( 계산법 or 연속측정 ) Step 7 도시가스사용에의한배출 CH 4 배출량 = 703,567Nm 3 5.7767E-05 TJ/Nm 3 1KgCO 2 /TJ 25 = 1.02tCO 2 e N 2 O 배출량 = 703,567Nm 3 5.7767E-05 TJ/Nm 3 0.1KgCO 2 /TJ 298 = 1.21tCO 2 e 연속측정방법에의한배출량산정 < 지침에서규정하는시설 > 대기환경보전법 제32조에따라굴뚝자동측정기기 ( 유량 유속계, 온도측정기및자료수집기를포함 ) 를설치 운영하는배출시설 환경분야시험및검사에관한법률 제6조에따른환경오염시험기준굴뚝자동측정기기설치방법에따라배출가스 유량측정기기및자동전송기기가설치된배출시설 환경분야시험및검사에관한법률 제11조에따라주기적인정도검사를받는측정기기 명세서작성 Step 8 배출량등제3자검증 Step 9 명세서및검증보고서제출 6
고정연소 이동연소 학습과제 고정연소 1. 배출활동개요 2. 배출시설종류 3. 배출량산정식및매개변수관리
5A. 고정연소 고정연소 고정연소로부터발생하는배출을산정하기위해필요한방법및자료기술 고정연소배출이보고되어야하는부문들을기술 아래의내용에기초하여 3 가지 Tier 로부문별접근을위한방법제공 배출량산정 Tier 1 : 국가에너지통계로부터나온연료소비량및기본배출계수방법론 Tier 2 : 국가에너지통계로부터나온연료소비량및국가연료특성으로부터도출된국가고유의배출계수 Tier 3 : 연료소비및저감기술에적합한배출계수와함께적용된연소기술에대한자료즉, 이용가능한경우에모형및시설수준의배출자료를이용하는것을포함 9 고정연소 (5A) 1. 배출활동개요 2. 배출시설종류 3. 배출량산정식및매개변수관리
5A.2. 고정연소 배출시설종류 화력발전시설 증기 증기 물 터빈 석탄, 유류 전기생산 화력발전시설은석탄, 유류등을연소시켜발생된열로물을끊이고이때발생된증기를압축시켜터빈을돌려전기를생산하는시설임 터빈은유체를동익에부딪히게하여그운동에너지를회전운영으로바꾸어동력을얻게하는회전식원동기를말하며, 터빈에는수력터빈, 증기터빈, 가스터빈등이있고화력발전시설은주로증기터빈임 열병합발전시설 압축증기터빈을이용하는화력발전소는보통연료의에너지함량의 35% 정도만전력화되며, 나머지 65% 는냉각되거나낭비되는데이러한냉각, 낭비되는에너지를모아별도의 System을통해공정에재이용되거나발전소인근지역의난방등에사용될수있는 System으로설계된발전소를말함 11 5A.2. 고정연소 배출시설종류 발전용내연기관 내연기관중도서지방용, 비상용및수송용은제외한다. 실린더내에서공기와혼합된연료를폭발적으로연소시켜피스톤의왕복운동에의해전기를생산하는시설 ( 여기서실린더란유체를밀폐한원통형 ) 실린더를여러개함께묶어하나의몸으로만드는것을실린더블록이라고함 1 도서지방용 섬, 산간벽지등전기의공급이불가능한지역에서자체적으로설치되어운용되는내연용발전시설 2 비상용 외부로부터부터전기의공급이중단된경우에한하여자체사업용으로가동하는발전시설 3 수송용 기차, 선박등수송차량등에서자체소비를목적으로전기를생산하거나트레일러등에발전시설이설치되어장소를이동하면서전기를생산하는시설 12
5A.2. 고정연소 배출시설종류 일반보일러시설 증기 증기 물 연료의연소열을통해증기발생 연료 연소열을물에전달하여증기를발생시키는시설을말한다. 물및증기를넣는철제용기 ( 보일러본체 ) 와연료의연소장치및연소실 ( 화로 ) 로이루어져있다. 본체의구조형식에따라원통형보일러, 수관보일러, 주철형보일러로나눌수있다. 원통형보일러 구멍이큰원통을본체로한다. 내부에논통화로, 연관등을설치한시설이다. 구조가간단하고일반적으로널리쓰이고있으나고압용이나대용량에는적합하지않다. 종류에는입식보일러, 노통보일러, 연관보일러, 노통연관보일러등이있다. 수관식보일러 작은직경의드럼과여러개의수관으로나눠져있는시설이다. 수관내에서증발이일어나도록되어있으며고압, 대용량으로적합하다. 종류에는자연순환식, 강제순환식, 관류식등이있다. 주철형보일러 주물계의 Section을몇개의전후로짜맞춘보일러 하부는연소실, 상부는굴뚝으로되어있으며주로난방용의저압증기발생용또는온수보일러로사용되고있다. 13 고정연소 (5A) 1. 배출활동개요 2. 배출시설종류 3. 배출량산정식및매개변수관리
5A.3. 고정연소 고체연료배출량산정방법론 배출활동개요 고체연료연소란특정시설에열을제공하고이를열혹은기계적인일로공정에제공하거나장치로부터멀리떨어져이용하기위해설계된장치 무연탄, 유연탄, 갈탄, 코크스와같은고체화석연료의ㅋ의도적인연소로부터발생되는온실가스배출을말함 활동에서는 CO 2, CH 4, N 2 O가발생 보고대상배출시설 고체연료연소의보고대상배출시설은아래와같음 화력발전시설 열병합발전시설 발전용내연기관 일반보일러시설 공정연소시설 대기오염방지시설 보고대상온실가스 구분 CO2 ㅋ CH4 N2O 산정방법론 Tier 1,2,3,4 Tier 1 Tier 1 15 5A.3. 고정연소 고체연료배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1~3 Ei,j : 연료 (i) 연소에따른온실가스 (j) 별배출량 (tco2eq) Qi : 연료 (i) 사용량 ( 측정값, ton-연료 ) ECi : 연료 (i) 별열량계수 ( 연료순발열량, MJ/ kg- 연료 ) EFi,j : 연료 (i) 별온실가스 (j) 의배출계수 (kg-ghg / TJ-연료 ) fi : 연료 (i) 별산화계수 Feq,i : 온실가스 (CO2, CH4, N2O) 별 CO2 등가계수 (CO2 = 1, CH4 = 21, N2O = 310) Tier 4 연소측정방식을사용 활동자료 - 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ±7.5% 이내의연료사용량자료를활용 - 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ` ±5.0% 이내의연료사용량자료를활용 - 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ±25% ±2.5% 이내의연료사용량자료를활용 Tier 4 - 연속측정방식을사용 16
5A.3. 고정연소 고체연료산정방법론 열량계수 ( 순발열량 ) - IPCC 가이드라인기본발열량값을사용 - 국가고유발열량값을사용 - 사업자가자체적으로개발하거나연료공급자가분석하여제공한발열량값을사용 Tier 4 - 연속측정방식을사용 배출계수 - IPCC 가이드라인기본배출계수값을사용 - 국가고유배출계수값을사용 17 5A.3. 고정연소 고체연료배출량산정방법론 매개변수별 관리기준 - 사업자가자체적으로개발하거나연료공급자가분석하여제공한배출계수값을사용 * 배출계수는다음식에따라개발하여사용 EFi,co2 : 연료 (i) 에대한 CO2 배출계수 (kg-co2/gj-연료) EFi : 연료 (i) 에대한탄소배출계수 (kg-c / GJ-연료 ) Car,i : 연료 (i) 중의탄소퍼센트 ( 인수식또는연소식, 계산값, %) ECi : 연료 (i) 의열량계수 ( 연료순발열량, GJ / ton-연료 ) Cdaf,i : 연료 (i) 의무수무회기준탄소함량 ( 측정값, dry ash-free free, %) Mar,i : 연료 (i) 의수분함량 ( 인수식또는연소식, 측정값, %) Aar,i : 연료 (i) 의재 ( 灰 ) 함량 ( 인수식또는연소식, 측정값, %) Tier 4 - 연속측정방식을사용 18
5A.3. 고정연소 고체연료배출량산정방법론 산화계수 - 산화계수는기본값인 0.1을적용 - 발전부문은산화계수 099 0.99 를적용하고, 기타부문은 098 0.98 을적용 - 사업자가자체개발하거나연료공급자가분석하여제공한고유산화계수를사용 * 산화계수는다음식에따라개발함 Ca,i : 재 ( 灰 ) 중탄소함량 ( 비산재와바닥재의가중평균, 측정값, %) Aar,i : 연료의재 ( 灰 ) 함량 ( 인수식또는연소식, 측정값, %) Car,i : 연료중의탄소퍼센트 ( 인수식또는연소식, 계산값, %). Tier 4 연속측정방식을사용 19 5A.3. 고정연소 기체연료배출량산정방법론 배출활동개요 특정시설에열을제공하고이를열혹은기계적인일로공정에제공하거나장치로부터멀리떨어져이용하기위해설계된장치내에서 LNG, LPG, 프로판, 부탄및기타부생가스등기체연료의의도적인연소로부터발생되는온실가스배출을말함 활동에서는 CO 2, CH 4, N 2 O 가발생 보고대상배출시설 기체연료연소의보고대상배출시설은아래와같음 화력발전시설 열병합발전시설 발전용내연기관 일반보일러시설 공정연소시설 대기오염방지시설 보고대상온실가스 구분 CO2 ㅋ CH4 N2O 산정방법론 Tier 1,2,3,4 Tier 1 Tier 1 20
5A.3. 고정연소 기체연료배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1~3 Ei,j : 연료 (i) 연소에따른온실가스 (j) 별배출량 (CO 2 -eq ton) Qi : 연료 (i) 사용량 ( 측정값, m 3 - 연료 ) ECi : 연료 (i) 의열량계수 ( 연료순발열량, MJ / m 3 - 연료 ) EFi,j : 연료별 (i) 온실가스 (j) 배출계수 (kg-ghg / TJ- 연료 ) fi : 연료 (i) 의산화계수 Feq,j : 온실가스 (j) 별 CO2 등가계수 (CO2 = 1, CH4 = 21, N2O = 310) Tier 4 연소측정방식을사용 활동자료 - 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ± 7.5% 이내의연료사용량자료를활용 - 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ` ± 5.0% 이내의연료사용량자료를활용 - 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ± 25% 2.5% 이내의연료사용량자료를활용 Tier 4 - 연속측정방식을사용 21 5A.3. 고정연소 기체연료배출량산정방법론 열량계수 ( 순발열량 ) - IPCC 가이드라인기본발열량값을사용한다. - 국가고유발열량값을사용한다. - 사업자가자체적으로개발하거나연료공급자가분석하여제공한발열량값을사용한다. Tier 4 - 연속측정방식을사용한다. 배출계수 - IPCC 가이드라인기본배출계수값을사용한다. - 국가고유배출계수값을사용한다. 22
5A.3. 고정연소 기체연료배출량산정방법론 매개변수별 관리기준 - 사업자가자체적으로개발하거나연료공급자가분석하여제공한배출계수값을사용 * 배출계수는다음식에따라개발하여사용 EFi,CO2 : 연료 (i) 별 CO2 배출계수 (kg CO2 / GJ) ECi : 연료 (i) 의열량계수 ( 연료순발열량, GJ / 천m3-연료 ) EFi,t : 연료 (i) 의 CO2 환산계수 (kg CO2 / kg-연료 ) Di : 연료 (i) 의밀도 (kg-연료 / 천m3-연료 ) (=dy, total/100) moly% : 연료 (i) 1몰에포함된가스성분 (y) 별함량 (%) mwy : 연료 (i) 의가스성분 (y) 의분자량 ((kg / k-mol)) V : 표준상태하에서의연료 (i) 1 k-mol이갖는부피 ( = 22.4 m3) Ny : 연료 (i) 의가스성분 (y) 의탄소원자수 ( 개 ) fi : 연료 (i) 의산화계수 (=0.995) D y, total : Tier 4 - 연속측정방식을사용 23 5A.3. 고정연소 기체연료배출량산정방법론 산화계수 산화계수는기본값인 1.0 을적용한다. 발전부문은산화계수 0.995 를적용한다. 산화계수가고유배출계수개발식에포함되므로별도로적용하지않는다. Tier 4 연속측정방식을사용한다. 24
5A.3. 고정연소 액체연료배출량산정방법론 배출활동개요 특정시설에열을제공하고이를열혹은기계적인일로공정에제공하거나장치로부터멀리떨어져이용하기위해설계된장치내에서원유, 휘발유, 등유, 경우, B-A/B-C 와같은액체화석연료의의도적인연소로부터발생되는온실가스배출을말함 활동에서 CO 2, CH 4, N 2 O 가발생 보고대상배출시설 기체연료연소의보고대상배출시설은아래와같음 화력발전시설 열병합발전시설 발전용내연기관 일반보일러시설 공정연소시설 대기오염방지시설 보고대상온실가스 구분 CO2 CH4 N2O ㅋ산정방법론 Tier 1,2,3,4 Tier 1 Tier 1 25 5A.3. 고정연소 액체연료배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1~3 Ei,j : 연료 (i) 연소에따른온실가스 (j) 별배출량 (CO2-e ton) Qi : 연료 (i) 의사용량 ( 측정값, l- 연료 ) ECi : 연료 (i) 의열량계수 ( 연료순발열량, MJ / l- 연료 ) EFi,j : 연료 (i) 의온실가스 (j) 배출계수 (kg-ghg / TJ- 연료 ) fi : 연료 (i) 의산화계수 Feq,j : 온실가스 (j) 별 CO2 등가계수 (CO2 = 1, CH4 = 21, N2O = 310) Tier 4 연소측정방식을사용한다. 활동자료 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ±7.5% 이내의연료사용량자료를활용 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ` ±5.0% 이내의연료사용량자료를활용 사업자또는연료공급자에의해측정된측정불확도 ±25% ±2.5% 이내의연료사용량자료를활용 Tier 4 연속측정방식을사용 26
5A.3. 고정연소 액체연료배출량산정방법론 열량계수 ( 순발열량 ) IPCC 가이드라인기본발열량값을사용 국가고유발열량값을사용한다. 사업자가자체적으로개발하거나연료공급자가분석하여제공한발열량값을사용 Tier 4 연속측정방식을사용 배출계수 IPCC 가이드라인기본배출계수값을사용 국가고유배출계수값을사용 27 5A.3. 고정연소 액체연료배출량산정방법론 매개변수별 관리기준사업자가자체적으로개발하거나연료공급자가분석하여제공한배출계수값을사용 * 배출계수는다음식에따라개발하여사용 EFiCO2 EFi,CO2 : 연료 (i) 의 CO2 배출계수 (kg-co2 / GJ- 연료 ) Ci : 연료 (i) 의탄소함량 ( 퍼센트, %) Di : 연료 (i) 의밀도 (kg-연료 / kl-연료 ) ECi : 연료 (i) 의열량계수 ( 연료순발열량, GJ / kl-연료 ) Tier 4 연속측정방식을사용 산화계수 산화계수는기본값인 1.0을적용 발전부문은산화계수 0.99를적용 산화계수가고유배출계수개발식에포함되므로별도로적용하지아니함 Tier 4 연소측정방식을사용 28
이동연소 1. 배출활동개요 2. 배출시설종류 3. 배출량산정식및매개변수관리 5B.1. 이동연소 이동연소개요 이동연소개요 이동연소부문의배출시설은수송용내연기관을말함 기차, 선박, 항공기, 도로등수송차랑에서자체소비를목적으로동력이나전기를생산하는시설 유의사항 : 교통분야관리업체가소유 운영하는개별차량이나기관차별로목표를설정하는것이아니라운송수단별로구분하여배출량합계치에대해목표를설정 관리 배출량산정방법론 Tier 1 : 국가에너지통계로부터나온연료소비량및기본배출계수 Tier 2 : 국가에너지통계로부터나온연료소비량및국가연료특성으로부터도출된국가고유의배출계수 Tier 3 : 연료소비및저감기술에적합한배출계수와함께적용된연소기술에대한자료즉, 이용가능한경우에모형및시설수준의배출자료를이용하는것을포함 30
이동연소 1. 배출활동개요 2. 배출시설종류 3. 배출량산정식및매개변수관리 5B.2. 이동연소 배출시설의종류 항공 민간항공 - 이착륙을포함하는국내및국제민간항공에의한배출 - 국제벙커링 / 국내항공은비행기의국적이아닌각비행의이착륙지점으로구분 * 국제벙커링 ( 국제선운항 ) 에따른온실가스배출량은산정및보고에서제외 구분국내선국제선 두공항사이의항해유형동일국가에서의출발과도착한나라에서출발후다른나라에도착 국내항공 - 이착륙을같은나라에서하는민간국내여객및화물항공기 ( 상업수송기, 개인비행기, 농업용비행기 ) 로부터의배출 - 동일국가내의상당히멀리떨어진두공항사이의비행포함 기타항공 - 다른데서지정되지않은모든항공이동원의연소배출포함 32
5B.2. 이동연소 배출시설의종류 도로 도로차량의종류는다음표와같음 종류경형소형중형대형 승용자동차승합자동차 배기량이 1,600cc이상 2,000 배기량이 1000cc미만으로서배기량이 1,600cc미만인것배기량이 2,000cc이상이거cc미만이거나길이 너비 높이길이 3.6미터 너비 1.6미터 높으로서길이 4.7미터 너비 1.7 나, 길이 너비 높이모두소형중어느하나라도소형을초과이 2.0미터이하인것미터 높이 2.0미터이하인것을초과하는것하는것승차정원이 16인이상 35인승차정원이 36인이상이거나, 배기량이 1000cc미만으로서승차정원이 15인이하인것으이하이거나, 길이 너비 높이길이 너비 높이모두가소형길이 3.6미터 너비 1.6미터 높로서길이 4.7미터 너비 1.7미중어느하나라도소형을초과을초과하여길이가 9미터이이 2.0미터이하인것터 높이 2.0미터이하인것하여길이가 9미터미만인것상인것 화물자동차 배기량이 1000cc미만으로서최대적재량이 1톤이하인것최대적재량이 1톤초과 5톤최대적재량이 5톤이상이거길이 3.6미터 너비 1.6미터 높으로서, 총중량이 3.5톤이하미만이거나, 총중량이 3.5톤나, 총중량이 10톤이상인것이 2.0미터이하인것인것초과 10톤미만인것 특수 자동차 배기량이 1,000cc미만으로서길이 3.6미터 너비1.6미터 높총중량이 3.5톤이하인것이 2.0미터이하인것 총중량이 3.5 톤초과 10 톤미총중량이 10톤이상인것만인것 이륜 자동차 - 배기량이 100cc초과 260cc 배기량이 100cc이하 ( 정격출이하 ( 정격출력 1Kw 초과력 1킬로와트이하 ) 인것으로배기량이 260cc( 정격출력 1.5Kw 이하 ) 인것으로서, 최서, 최대적재량 ( 기타형에한 1.5Kw) 를초과하는것대적재량이 60킬로그램초과한다 ) 이 60킬로그램이하인것 100킬로그램이하인것 비도로 기타 건설기계, 농기계등비도로차량및위에서규정되지않은기타차량 33 5B.2. 이동연소 배출시설의종류 철도 철도차량은고속차량, 전기기관차, 전기동차, 디젤기관차, 디젤동차, 특수차량등 6종류가있음 디젤유를사용하는철도차량 : 디젤기관차, 디젤동차, 특수차량 수행역할에따라일반 ( 디젤 ) 기관차, 입환기관차, 장비차량으로나뉘기도함 발전소에서생산된전기를동력원으로하는철도차량 : 고속차량, 전기기관차, 전기동차 증기기관차의경우일반적으로관광용같은국한된용도로사용되며발생되는온실가스는상대적으로적음 선박 선박부문에대한배출시설은아래표와같음 배출원수상항해국내항해어선기타 적용범위수상선박을추진하기위해사용된연료로부터의모든배출호버크라프트 (Hovercraft) 와수중익선 (Hydrofoils) 이포함되며, 어선은제외. 국제 / 국내항해의구분은출발항만과도착항만을기준으로구분동일국가내에서출항및입항하는모든선박으로부터의배출 ( 어업과군용은제외 ) 을의미하며, 상당히멀리떨어진두항만사이의운항을포함내륙, 연안, 심해어업에서의연료연소로부터의배출어업은그나라안에서연료보급이이루어진모든국적의선박을포함다른데서지정되지않은모든연료연소로부터의수상이동배출 34
이동연소 1. 배출활동개요 2. 배출시설의물질 / 에너지수지 3. 배출량산정식및매개변수관리 5B.3. 이동연소 항공부문배출량산정방법론 배출활동개요 항공기내연기관에서제트연료나항공휘발유등의연소에의해온실가스가발생하는배출활동 항공기연소가스는대략 CO 2 70%, H 2 O 30%, 기타대기오염물질 1% 미만으로구성 온실가스배출량은항공기의운항횟수, 운전조건, 엔진효율, 비행거리, 비행단계별운행시간, 연료종류및배출고도에영향받음 항공기의운항은이륙단계 (LTO) 와순항단계 (Cruise) 으로구분 항공기에서배출되는오염물질의약 10% 는공항내에서의운행과이착륙중에발생하며 90% 가량높은고도에서발생 보고대상배출시설 민간항공기 국내항공기 기타항공기 보고대상온실가스 구분 CO 2 CH 4 N 2 O 산정방법론 Tier 1, 2 Tier 1, 2 Tier 1, 2 36
5B.3. 이동연소 항공부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1 - 항공휘발유를사용하는소형비행기에주로적용 - 연료사용량을활동자료로하고연료사용량은국내 / 국제항공으로구분 Ei,j : 연료 (i) 사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (CO 2 -e ton) Qi : 연료 (i) 의사용량 ( 측정값, l-연료 ) ECi : 연료 (i) 의열량계수 ( 연료순발열량, MJ / l-연료 ) EFi,j : 연료 (i) 에대한온실가스 (j) 의배출계수 (kg-ghg / TJ-연료 ) fi : 연료 (i) 의산화계수 (= 1.0을적용한다 ) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) Tier 2 - 제트연료를사용하는항공기에적용 - 이착륙과정 (LTO모드) 와순항과정을구분하여산정 - 산정과정 : 총연료소비량산정 이착륙과정연료소비량산정 순항과정의연료소비량산정 이착륙과순항과정에서온실가스배출량산정 ` 37 5B.3. 이동연소 항공부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Ei,j : 연료 (i) 사용에따른온실가스 (j) 배출량 (CO2-e ton) Ei,j,LTO : 연료 (i) 사용에따른온실가스 (j) 의 LTO 배출량 ( = LTO 횟수 LTO 배출계수 ) Ei,j,cruise j : 연료 (i) 사용에따른온실가스 (j) 의순항과정배출량 Qi : 연료 (i) 의사용량 ( 측정값, l-연료 ) Qi,LTO : 연료 (i) 의 LTO 사용량 ( = LTO 횟수 ( 연료소비량 /LTO),l-연료) EFi,j : 연료 (i) 에대한온실가스 (j) 의배출계수 (kg-ghg / TJ-연료 ) Feq,j j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 =1 1, CH 4 =21 21, NO 2 = 310) 활동자료 - 측정불확도 ±7.5% 이내의사업자또는연료공급자에의해측정된연료사용량자료를사용 ` - 측정불확도 ±5.0% 50% 이내의사업자또는연료공급자에의해측정된연료사용량, 이착륙횟수자료등을사용 38
5B.3. 이동연소 항공부문배출량산정방법론 Tier 1 배출계수 (EF, LTO 배출계수등 ) - 아래표의연료별, 온실가스별기본배출계수를사용 연료 기본배출계수 (kg/tj) CO 2 CH 4 N 2 O 항공휘발유 (Aviation i Gasoline) 69,300 - - 항공유 (Jet Kerosene) 71,500 - - 모든연료 - 05 0.5 2 * 출처 : 2006IPCC 국가인벤토리작성을위한가이드라인 Tier 2 배출계수 (EF, LTO배출계수등 ) - 기종별이착률 (LTO) 당배출계수는아래표의값을사용 - 명시되지않은기종에대한계수는 2006 IPCC국가온실가스인벤토리가이드라인을참조 - 순항모드에서의배출계수는국가별고유계수를개발하여사용하며국가별고유계수가없는경우아래표와같은배출계수를사용 구분순항모드 (Cruise) 배출계수 (kg/t fuel) CO 2 CH 4 N 2 O NO x CO NMVOC SO 2 3,150 0 0.1 11 7 0.7 1.0 39 5B.3. 이동연소 항공부문배출량산정방법론 항공기기종별이착륙 (LTO) 당배출계수 단거리제트기 항공기 LTO 배출계수 (kg/lto) CO 2 CH 4 N 2O LTO 연료소비 (kg/lto) DC-10 7290 0.24 0.2 2310 DC8-50/60/70 5360 0.15 0.2 1700 DC-9 2650 0.46 0.1 840 DC-9 2650 0.46 0.1 840 L-1011 7300 7.40 0.2 2310 MD-11 7290 0.24 0.2 2310 MD-80 3180 0.19 0.1 1010 MD-90 2760 0.01 0.1 870 TU-134 2930 1.80 0.1 930 TU-154-M 5960 1.32 0.2 4890 TU-154-B 7030 11.90 0.2 2230 RJ-RJ85 1910 0.13 0.1 600 BAE 146 1800 0.14 0.1 570 CRJ-100ER 1060 0.06 0.03 330 ERJ-145 990 0.06 0.03 310 Fokker 100/70/28 2390 0.14 0.1 760 BAC111 2520 0.15 0.1 800 Dornier 328 Jet 870 0.06 0.03 280 Gulfstream IV 2160 0.14 0.1 680 Gulfstream V 1890 0.03 0.1 600 YAK-42M 2880 0.25 0.1 910 제트기 Cessna 525/560 1070 0.33 0.03 340 Beech King Air 230 0.06 0.01 70 터보프로펠러기 DHC8-100 640 0.00 0.02 200 ATR72-500 620 0.03 0.02 200 40
5B.3. 이동연소 항공부문배출량산정방법론 항공기기종별이착륙 (LTO) 당배출계수 ( 계속 ) 대형상업항공기 항공기 LTO 배출계수 (kg/lto) CO 2 CH 4 N 2O LTO 연료소비 (kg/lto) A300 5450 0.12 0.2 1720 A310 4760 0.63 0.2 1510 A319 2310 0.06 0.1 730 A320 2440 0.06 0.1 770 A321 3020 0.14 0.1 960 A330-200/300 7050 0.13 0.2 2230 A340-200 5890 0.42 0.2 1860 A340-300 6380 0.39 0.2 2020 A340-500/600 10600 0.01 0.3 3370 707 5890 9.75 0.2 1860 717 2140 001 0.01 01 0.1 680 727-100 3970 0.69 0.1 1260 727-200 4610 0.81 0.1 460 737-100/200 2740 0.45 0.1 870 737-300/400/500 2480 0.08 0.1 780 737-600 2280 010 0.10 01 0.1 720 737-700 2460 0.09 0.1 780 737-800/900 2780 0.07 0.1 880 747-100 10401 4.84 0.3 3210 747-200 11370 1.82 0.1 3600 747-300 11080 0.27 0.1 3510 747-400 10240 0.22 0.3 3240 757-200 4320 0.02 0.1 1370 757-300 4630 0.01 0.1 1460 767-200 4620 0.33 0.1 1460 767-300 5610 0.12 0.2 1780 767-400 5520 0.10 0.2 1750 777-200/300 8100 0.07 0.3 2560 DC-10 7290 0.24 0.2 2310 41 5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 배출활동개요 도로차량의연료사용으로부터발생하는모든연소배출을포함 자동차는내연기관에서의화석연료연소에의해 CO2, CH4, N2O 등온실가스배출 건설기계, 농기계등비도로차량에의한온실가스배출또한별도의구분없이배출량산정 보고대상배출시설 승용자동차 승합자동차 화물자동차 특수자동차 이륜자동차 비도로및기타자동차 보고대상온실가스 구분 CO 2 CH 4 N 2 O 산정방법론 Tier 1, 2 Tier 1, 2, 3 Tier 1, 2, 3 42
5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1 - 연료종류별사용량을활동자료로함 - 기본배출계수를적용하여배출량산정 Ei,j : 연료종류 (i) 의사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (kg) Qi : 연료종류 (i) 의연료소비량 (l) ECj : 연료종류 (i) 의순발열량 (MJ /l- 연료 ) EFi,j : 연료종류 (i) 에대한온실가스 (j) 의배출계수 (kg/tj) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) i : 연료종류 Tier 2 - 연료종류별, 차종별, 제어기술별연료사용량을활동자료로함 - 국가고유계수를적용하여배출량을산정 Ei,j : 연료종류 (i) 의사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (CO 2 -e ton) Qikl Qi,k,l : 연료종류 (i), 차량종류 (k), 제어기술종류 ` (l) 의연료소비량 (l) ECi : 연료종류 (i) 의순발열량 (MJ /l-연료) EFi,k,l : 연료종류 (i), 차종 (k), 제어기술 (l) 의배출계수 (kg/tj) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) i: 연료종류 k : 차량종류 l : 제어기술종류 43 5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 3 - 차량의주행거리를활동자료로함 - 차종별, 연료별, 배출제어기술별고유배출계수를개발 적용하여산정 - 단, 이산정법은 CH 4 와 N 2 O 에대해서만유효 ECH 4 /N 2 O : CH 4 또는 N 2 O 배출량 (CO 2 -e ton) Distancej,k,l,m : 주행거리 (km) EFj,k,l,m : 배출계수 (g/km) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) i : 연료종류 ( 예, 휘발유, 경유, LPG 등 ) j : 온실가스종류 (CH4, N2O) k : 차량종류 l : 배출제어기술 ( 또는차량제작연도 ) m : 운전조건 ( 이동시평균차속 ) 44
5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 활동자료 - 도로또는비도로차량운행을위해사용된연료종류별사용량을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±7.5% 이내의연료사용량을활용 - 도로또는비도로차량운행을위해사용된연료종류별사용량을활동자료함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±5.0% 이내의연료사용량을활용 - 차량종류, 사용연료, 배출제어기술등에따른각각의운행거리 ( 주행거리 ) 활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±2.5% 이내의연료사용량을활용 배출계수 연료종류 기본배출계수 (kg/tj) CO 2 CH 4 N 2 O 휘발유 69,300 25 8.0 경유 74,100 3.9 3.9 LPG 63,100 62 0.2 등유 71,900 - - 윤활유 73,300300 - - CNG 56,100 92 3 LNG 56,100 92 3 45 5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 배출계수 - 연료별, 온실가스별국가고유배출계수사용 - 국내차종별 CH 4, N 2 O 의배출계수사용 ( 자동차의 CH 4 배출계수산출식 ) 차종연료연식구분배출계수산출식 2000 년이전 y = 0.3561x-0.7619 휘발유 2000 02.6년 y = 0.2625x-0.817 2002.7 05년 y = 0.0859x-0.7655 승용 2006 20082008 년 y = 0.0351x-0.77540351 0 2002.6년이전 y = 0.2324x-0.704 LPG 2002.7 05 년 y = 0.1282x-0.7798 2006 2008년 y = 0.0913x -0.956 경유 2006 2008년 y = 0.052x -0.8767 택시 LPG 2002.6 년이전 y = 0.6813x -0.8049 2002.7 05 년 y = 0.3267x -0.7956 46
5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 매개변수별 관리기준 경형 LPG 2006 2008년 y = 0.0305x -0.5298 2000 02.6 년 y = 0.0650x -0.8969 경유 2002.7 05 년 y = 0.1004x -1.0693 소형 2006 2008 년 y = 0.0248x -0.6378 LPG 2000 02.6 년 y = 0.6372x -0.8366 2002.7 05 년 y = 0.1794x -0.9135 승합 중형경유 2002.7 05 년 y = 14.669x -1.9562 전세버스 경유 2000 년이전 y = 0.173x -0.734 2000 02.6 년 y = 2.9097x -1.3937 2002.7 05 년 y = 1.34x -1.748 시내버스 경유 CNG 2002.7 이전 y = 0.173x -0.734 2002.7 05 년 y = 0.1744x -1.0596 2005 년 y = 46.139x -0.6851 2006 20082008 년 y = 117.64x -1 1.0596 화물 2000 02.6년 y = 0.0185x -0.3837 소형 경유 2002.7 05년 y = 0.0328x -0.5697 중형 경유 - y = 0.4064x -0.6487 대형경유 - y = 0.402x -0.6197 * ( 주 1) : 배출계수산출식의 Y= 배출량 (g/km), X= 차속 (km/hr) * ( 주 2) : 배출계수가제시되지않은차종에대해서는차종및연식등을고려하여유사항목의값을활용 * 출처 : 국립환경과학원 47 5B.3. 이동연소 도로부문배출량산정방법론 ( 자동차의 N 2 0 배출계수산출식 ) 차종연료연식구분배출계수산출식 2000 년이전 y = 0.6459x -0.741 휘발유 2000 02.6년 y = 0.9191x -0.9485 2002.7 05 년 y = 0.1262x -0.8382 승용 2006 2008 년 y = 0.0307x -0.8718 2002.6 년이전 y = 2.0024x -1.2053 LPG 2002.7 05 년 y = 0.191x -0.9666 2006 20082008 년 y = 0.1162x -1.1582 11582 경유 2006 2008 년 y = 0.1479x -0.9224 택시 LPG 2002.6 년이전 y = 0.4397x -0.7735 2002.7 05 년 y = 0.6240x -1.0010 경형 LPG 2006 2008 년 y = 0.12x -1.1688 2000 02.6 년 y = 0.0991x -0.672 경유 2002.7 05 년 y = 0.1088x -0.8582 소형 2006 2008 년 y = 0.2225x -1.0293 승합 2000 02.6년 y = 0.4366x -0.9723 LPG 2002.7 05년 y = 0.2808x -1.2565 중형 경유 2002.7 05년 y = 0.2742x -0.5359 전세 2000 02 02.6 년 y = 2.08x -0.8055 경유버스 2002.7 05년 y = 1.2359x -0.785 시내버스 경유 2002.7 05년 y = 0.5268x -0.4932 2005년 y = 0.5438x -0.556 CNG 2006 2008년 y = 0.1248x -0.5754 소형경유 2002.7 05년 y = 0.0984x -0.7969 * ( 주1) : 배출계수산출식의 Y= 배출량 (g/km), X= 차속 (km/hr) * 출처 : 국립환경과학원화물중형경유 - y = 0.0522x -0.5206 대형 48 경유 - y = 2.0311x -0.8501
5B.3. 이동연소 철도부문배출량산정방법론 배출활동개요 철도부문은일반적으로디젤, 전기, 증기세가지중하나를사용하여구동하는철도기관차에서배출되는온실가스배출량을산정 보고대상배출시설 고속차량 전기기관차 전기동차 디젤기관차 디젤동차 특수차량 보고대상온실가스 구분 CO 2 CH 4 N 2 O 산정방법론 Tier 1, 2 Tier 1, 2, 3 Tier 1, 2, 3 49 5B.3. 이동연소 철도부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1 - 연료종류별사용량을활동자료로함 - 기본배출계수를이용하여배출량을산정 Ei,j : 연료종류 (i) 의사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (CO 2 -e ton) Qi : 연료종류 (i) 의연료소비량 (l) ECi : 연료종류 (i) 의순발열량 (MJ /l-연료) EFi,j : 연료종류 (i) 에대한온실가스 (j) 의배출계수 (kg/tj) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) i : 연료종류 Tier 2 - 기관차종류, 연료종류, 엔진종류에따른연료사용량을활동자료로함 - 국가고유배출계수를사용하여배출량산정 Ei,j : 연료종류 (i) 의사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (CO ` 2 -e ton) Qi,k,l : 연료종류 (i), 기관차종류 (k), 엔진종류 (l) 의연료소비량 (l) ECi : 연료종류 (i) 의순발열량 (MJ /l-연료) EFi,k,l : 연료종류 (i), 기관차종류 (k), 엔진종류 (l) 의배출계수 (kg/tj) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) i : 연료종류 k : 기관차종류 l : 엔진종류 50
5B.3. 이동연소 철도부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 3 -CH 4 와N 2 O배출량은기관차종류, 엔진종류, 부하율등다양한인자에의해영향을받음 - 보다정확한배출량산정을위해이러한인자를고려 - 인자를고려한고유배출계수개발이요구 Ek : CH4 또는 N2O 배출량 (kg) Nk : 기관차 (k) 의수 Hk : 기관차 (k) 의연간운행시간 (h) Pk : 기관차 (k) 의평균정격출력 (kw) LFk : 기관차 (k) 의전형적인부하율 (0에서 1사이의소수 ) EFk : 기관차 (k) 의배출계수 (kg/kwh) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) 51 5B.3. 이동연소 철도부문배출량산정방법론 활동자료 - 연료종류별사용량을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±7.5% 이내의연료사용량을활용 - 연료종류, 기관차종류, 엔진종류별연료사용량을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±5.0% 이내의연료사용량을활용 - 기관차종류별연간사용시간, 정격출력, 부하율등을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±2.5% 이내의연료사용량을활용 배출계수 - 기본배출계수사용 구분 CO 2 CH 4 N 2 O 디젤 74,000 4.15 28.6 아역청탄 96,100 2 1.5 * 출처 : 2006 IPCC 국가인벤토리작성을위한가이드라인 52
5B.3. 이동연소 철도부문배출량산정방법론 배출계수 - 국가고유배출계수사용 - 기관차종류별연간사용시간, 정격출력, 부하율등을고려하여고유배출계수를개발하여사용 53 5B.3. 이동연소 선박부문배출량산정방법론 배출활동개요 휴양용선박에서대형화물선박까지주로디젤엔진또는증기나가스터빈에의해운항되는모든수상교통 ( 선박 ) 에의해배출되는온실가스포함 선박의운항에의해 CO 2, CH 4, N 2 O 등온실가스와기타대기오염물질이배출 보고대상배출시설 수상항해선박 국내항해선박 어선 기타선박 보고대상온실가스 구분 CO 2 CH 4 N 2 O 산정방법론 Tier 1, 2 Tier 1, 2 Tier 1, 2 54
5B.3. 이동연소 선박부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 Tier 1 - 연료종류별사용량을활동자료로함 - 기본배출계수를이용하여배출량을산정 Ei,j : 연료종류 (i) 의사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (CO 2 -e ton) Qi : 연료종류 (i) 의연료소비량 (l) ECi : 연료종류 (i) 의순발열량 (MJ /l-연료) EFi,j : 연료종류 (i) 에대한온실가스 (j) 의배출계수 (kg/tj) Feq,j : 온실가스 (j) 의 CO 2 등가계수 (CO 2 = 1, CH 4 = 21, N 2 O = 310) Tier 2 - 선박의종류, 연료종류, 엔진종류에따라배출량을산정 - 국가고유배출계수를사용하여배출량산정 Ei,j : 연료종류 (i) 의사용에따른온실가스 (j) 의배출량 (CO 2 -e ton) Qi,k,l : 연료종류 (i), 선박종류 (k), 엔진종류 (l) 의` 연료소비량 (l) ECi : 연료종류 (i) 의순발열량 (MJ /l-연료) EFi,k,l : 연료종류 (i), 선박종류 (k), 엔진종류 (l) 의배출계수 (kg/tj) i : 연료종류 k : 선박종류 l : 엔진종류 55 5B.3. 이동연소 선박부문배출량산정방법론 활동자료 - 국내수상운송, 국제수상운송및어업으로구분한연료종류별사용량을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±7.5% 이내의연료사용량을활용 - 선박운항에따른연료종류, 선박종류, 선박에탑재된엔진종류별연료사용량을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±5.0% 이내의연료사용량을활용 - 선박운항에따른연료종류, 선박종류, 선박에탑재된엔진종류별연료사용량을활동자료로함 - 사업자혹은연료공급자에의해측정된측정불확도 ±2.5% 이내의연료사용량을활용 56
5B.3. 이동연소 철도부문배출량산정방법론 배출량산정방법론 배출계수 - 연료종류및물질별 IPCC 가이드라인기본배출계수사용 구분 CO 2 배출계수 (kg/tj) 휘발유 69,300 등유 71,900 경유 74,100 중질유 77,400 LPG 63,100 정제가스 57,600 기타유 파라핀왁스 73,300 백유 73,300 기타석유제품 73,300 천연가스 56,100 구분 CH 4 (kg/tj) N 2 O(kg/TJ) 선박 7 2 - 연료종류, 선박종류, 엔진종류별로특성화된국가고유배출계수를사용 57 [ 부록 ] 실습과제 학습과제 1. 한국주식회사의부평사업장의 LNG 사용량이총 681,410,000(NM3) 000(NM3) 이라고할때, Tire 1 수준에서의 tco 2 만의배출량을구하여라. 2. 한국주식회사의부평사업장에서의법인등록된차량은휘발유차량 1대, 경우차량 3대가있다. 휘발유를사용하는 1대의총영수금액이 20만원, 경유를사용한차량 3대의총영수금액이 45만원이라할때, 이사업장의이동연소 tco 2 만의배출량을구하여라. (Hint : 연료단가- 휘발유단가 : 1600( 원 /L) 경유단가 : 1397( 원 /L)) 3. 구세계백화점의본점에는버거킹, 소담칼국수, 스타벅스가입점해있다. 각임대매장에서는도시가스 (LPG) 를각각 35,000kg, 27,000kg, 82,000kg 을사용하였다. 그리고, 비상발전기 1 대의경유사용량이 3,000kl 이며, 백화점셔틀버스의경유사용영수증이 15 만원이었다. (Hint : 연료단가이용- 경유단가 : 1397( 원 /L)) 58
Review Questions 1. 고정연소의배출시설을 3 가지만설명하시오. 2. 대기오염물질방지시설의종류에는무엇이있는가? 3. 고체연료연소란무엇인가? 4. 액체연료를사용하는배출시설보고대상의종류에는무엇이있는가? 5. 이동연소의종류에는무엇이있는지간략히설명하시오 6. 이동연소의철도부문에서보고해야하는배출시설에는무엇이있는가? 7. 항공부문의배출활동에대해간략히설명하시오. 59