목질계바이오매스의에너지활용방안을위한공청회 2007. 3. 20. 에너지경제연구원
목차 1 목질계바이오매스개관 2 임지선정기준및실증실험결과 3 바이오매스열병합발전의경제성 4 안정적공급방안및법제도개선방안 5 경제적 환경적파급효과 6 요약및결론 2
제1장목질계바이오매스개관 1-1 연구사업개요 1-2 목질계바이오매스의정의및분류 1-3 목질계바이오매스이용형태및기술 1-4 국내외보급현황및보급정책 3
1-1 1 연구사업개요 연구목표 목질계바이오매스연료화를위한지속가능한공급체제의수립, 정책개발및관련법 제도정비 연구포커스 목질계바이오매스연료화공정개발및공정별연료화비용산출 목질계바이오매스공급시스템분석 경제성및경제적파급효과분석 목질계바이오매스연료화지원을위한법 제도정비 연구기간 : 2005. 12 ~ 2007. 2 (14 개월 ) 연구예산 : 450,000 천원 4
1-1 연구개발체제 목질계바이오매스의안정적공급방안수립 자문위원 산자부, 산림청, 환경부등 에기연, 산림과학원 대학교 수시회합및정례화 민간부문의협조 케너텍현물공여 산업화주체로서시범사업실시 자문 에너지경제연구원 목질계바이오매스현황및경제성분석 지원방안, 법제도정비 경제및환경적영향 Feedback 세미나및워크샵 연구방향, 내용, 방법론. 연구결과 이해당사자간의의견수렴및역할분담 위탁 협조 에너지기술연구원 목질계바이오매스연료특성분석 연료화비용산출및공정분석 산림과학원 목질계바이오발생현황 임지등급화 / 표준임지선정 실증사업행정지원등 5
1-2 목질계바이오매스정의및분류 목질계바이오매스는리그닌및셀룰로오스가포함된나무, 초본식 물및이들에서파생된제품이나폐목재, 종이등을포함함 목질계바이오매스의분류 6
1-2 연료가공형태및표준 우드칩 (Wood Chip) - 우드칩파쇄기를이용하여잘게절삭한목재조각 - 연소시스템의크기나성능은칩의크기및함수율에좌우됨 - 소용량보일러 (1 MW 이하 ) 의경우, 최대길이 8.5cm, 함수율 30~35% 35% 요구 ( 오스트리아 ONORM M 7133) 우드펠렛 (Wood Pellet) - 목재가공과정에서발생하는톱밥을압축하여생산하는원통모양의목질계연료 - 크기는직경 4~10 mm, 길이 20~50 mm - 함수율 10% 미만 ( 오스트리아 ONORM M 7135) 7
1-3 목질계바이오매스이용기술 직접연소 우드칩 ( 우드펠렛 ) 을연소하여발생한수증기를열에너지로이용하 거나열병합발전을통해전력생산 비교적간단하며수분함량이높은연료도이용가능 전기생산효율이 20~25% 로낮은편혼합연소 (Co-firing) 기존발전소에서목질계바이오매스를타연료 ( 일반적으로석탄 ) 와혼합하여연료로사용 가장경제적이며전기생산효율도 35% 수준으로높은편 간접연소 목질계바이오매스를고온처리하여가연성가스를생산한후가스엔진이나터빈에서연소 전기생산효율이 36~45% 로높음 고비용이며전체효율은오히려낮을수있음 8
1-4 국내이용현황 목질계바이오매스에는성형탄, 임산연료, 폐목재 ( 소각로 ) 가있음 2005년목질계바이오매스이용량은 318천 TOE, 1차에너지중 0.14% 에불과함 2000년이후연평균 14% 증가, 주로폐목재사용량증가에기인함 ( 임산연료사용량은감소추세 ) 400,000 (TOE) 300,000000 임산연료폐목재성형탄 200,000 100,000000-1999 년 2000 년 2001 년 2002 년 2003 년 2004 년 2005 년 9
1-4 국내보급정책 발전차액보전지원제도 2007년부터 15년간바이오매스열병합발전에대해발전차액지원 : 68.99 원 /kwh 또는 SMP+5 원 /kwh 에너지이용합리화자금, 신재생에너지융자사업 에너지절약전문기업 (ESCO), 신재생에너지설비에대해저리융자지원 RPA (Renewable Porfolio Agreemenet) 제도 대형에너지공급사가정부와자발적으로협약을체결하여 중장기신재생에너지개발공급계획수립 2005 년한전, 발전 5 개사, 한수원, 수공, 한난등 9 개에너지공기 업이 RPA 체결, 2008 년까지 1 조 1,000 억원투자계획 10
1-4 해외현황및보급정책 전세계 2004년기준재생에너지사용량은세계총일차에너지사용량중 16.7% 수준 이중 54% 가전통바이오매스 ( 신탄및농업폐기물 ) EU 목질계바이오매스보급및이용이활발한지역 2004 년기준목질계바이오매스사용량은 55.5 MTOE 로 1 차에 너지사용량중 3.6% 가장사용량이많은국가는프랑스로 9.18 MTOE 이며다음으로 스웨덴, 핀란드, 독일등임 11
1-4 해외현황및보급정책 핀란드 2005년 1차에너지사용량중재생에너지가차지하는비중은 23.6% 이며이중 85% 가목질계바이오매스 재생에너지의발전비중은 33.5% 이며이중목질계바이오매스 ( 흑액, 목재연료 ) 는 38.4% 주연료는피트 (peat), 우드펠렛, 숲가꾸기부산물등이며폐목재는거의이용하지않고있음 지원제도로는녹색인증서, 재생에너지인증서 바이오매스에대해 20~25% 의투자보조금을지급하고있으며 세금환급등의혜택을부여 2002 년에너지보조금중 63% 인 20.9 백만유로가목질계바이오 에투자됨 12
1-4 해외현황및보급정책 노르웨이 2005년일차에너지사용량중 3.0% 가목재연료, 흑액및폐기물에너지 바이오에너지에대한정부관심이높아져 2003 년이후 3 년사이투자액이 2배증가 정부지원 (30~35%) 으로조성되는에너지농장을통해우드칩생산및난방플랜트실증실험진행 스웨덴 2004 년목질계바이오매스비중은 15.2% 에달함 1990년세제개편이후탄소세부과로바이오매스이용증가 전력인증서, RECs 및보조금정책을통해지원 13
1-4 해외현황및보급정책 오스트리아 지역차원의목질계바이오매스보급을위해 40~50% 의투자보조금지원 2003 년녹색전력법 (Green Electricity it Act) 을통해의무구매와 FIT 시행 프랑스 2004 년일차에너지중목질계바이오매스비중은 3.3% 2005년재생에너지발전량은 9.9%, 이중목질계 2.4% 2015년까지 1,500MW의바이오매스열병합설비설치계획 FIT 시행 14
1-4 해외현황및보급정책 일본 2005년재생에너지발전량은 8.8%, 이중바이오매스에의한발전량은 7.6% 2002 년수립된 Biomass Nippon 을통해바이오매스이용및보급확대전망 2010 년까지 80% 이상의폐기물과 25% 이상의미사용바이오매스이용계획 미국 2004년재생에너지비중은 6.1%, 이중바이오매스가 46.5% 로가장많음 바이오매스중목질계바이오매스가차지하는비중은 70% 전력생산중목질계바이오매스에발전은 0.6% 수준 2030년까지의바이오매스비전수립 15
제 2 장 임지선정기준및실증실험결과 2-1 임지선정기준및수집체계 2-2 2 실증실험결과 16
2-1 생육단계별산림사업 17
2-1 숲가꾸기산물생산량분석 인공림산물생산량 구분 처리전처리후간벌율 (%) 본수 DBH 수고 재적 본수 DBH 수고 재적 ( 본 / ha ) ( cm ) (m) ( m3 / ha ) ( 본 / ha ) ( cm ) (m) ( m3 / ha ) 본수 재적 평균 1,939 13.4 10.8 146.8 1,263 13.8 11.0 112.5 33.8 22.9 25.6 최소값 960 6 6 47.3 590 6 6 36.9 12.1 6.4 14 최대값 3,980 20 20 257.2 3,033 20 20 212.3 59.8 52.9 43 천연림보육지산물생산량 구분 처리전처리후간벌율 (%) 본수 DBH 수고 재적 본수 DBH 수고 재적 ( 본 / ha ) ( cm ) (m) ( m3 / ha ) ( 본 / ha ) ( cm ) (m) ( m3 / ha ) 평균 2,019 13.2 9.6 132.8 1,348 13.5 9.7 101.9 32.9 24 28.2 최소값 833 4.8 3.4 14.9 550 5 3.4 13 14.4 8.2 15 최대값 6,450 24 16 334.8 4,939 24 16 283.4 70.6 66.4 42 본수 재적 임령 임령 18
2-1 산물수집에필요한정보 19
2-1 임지선정기준 20
2-1 산림사업종별임지선정기준 수종 소밀도 지위별임령 ( 년 ) 상중하 임분형질 ha 당본수수고급경급시업종 소나무중이상 15-20 21-25 우량목 20% 이상불량목 40% 이하 1,000 이상 10m 이상 10cm이상 잣나무 10-15 16-20 리기다소나무 15-20 21-25 25 낙엽송 10-15 솎아베기 침엽수 ha 당 200-400 본중이상 10 15-20 2,000이상 8m - 천연림보육활엽수 ( 미래본 ) 이하 ( 유령림 ) 침엽수 15-20 21-25 1,000이상 10m 10cm천연림보육활엽수이상이상 ( 간벌 ) 21
2-1 산물수집체계의사결정도 [ 그림 2-1)] 산물수집체계의사결정흐름도 22
2-1 산물수집시스템최적화방안 산물수집작업의기계화 - 인력에의한비효율적단목생산방식에서전간및전목집재방식의전환필요 - 최근개발된궤도형굴삭기는우리나라와같이대부분소규모시업지이고, 복잡지형인경우에도적용가능됨 임업기계화지원센터의활성화 - 소규모영세임지의기계화촉진에도움이됨 집재장비의국산화 - 우리나라실정에적합한작업시스템정착필요 생태적시업방법도입 - 대경목택벌시잔존나무의피해를최소화하는시스템개발 23
2-2 산물수집량 사업차수 장소 면적 (ha) 사업내용 수집량 (gt) 단위수집량 (gt/ha) 1 차 (06.04.07-05.04) 경북칠곡군 6 수집, 조제, 운반 116 19 2 차 (06.05.11-06.10) 경북칠곡군 4 수집, 조제, 운반 76 19 3차 (06.05.12-06.12) 경북상주시 5 수집, 조제, 운반 37 7 4 차 (06.08.07-09.06) 경북군위군 6 수집, 조제, 운반 30 5 5 차 (06.08.11-12.30) 12.30) 경북군위군 5 간벌, 수집, 조제, 운반 6차 (06.08.11-12.30) 경북군위군간벌, 수집, 조제, 운반 5.1 7차 (06.08.11-12.30) 경북군위군간벌, 수집, 조제, 운반 292 29 8 차 (06.11.08-12.20) 충남공주시 개벌, 수집, 조제, 운반 450 9차 (06.11.08-12.20) 충남공주시 20 개벌, 수집, 조제, 운반 400 65 10 차 (06.11.08-12.20) 08 20) 충남공주시개벌, 수집, 조제, 운반 450 총계 - 51-1851 평균 ( 사업 1 차당 ) - 5-185 단위면적당평균 - - - 36 24
2-2 공정별바이오매스생산비 실험차수 설계벌목조제수집소대로운반우드칩제조우드칩운반원목가격총단가 ( 원 ) ( 원 / 톤 ) ( 원 / 톤 ) ( 원 / 톤 ) ( 원 / 톤 ) ( 원 / 톤 ) ( 원 / 톤 ) ( 원 / 톤 ) 1-4 회 0 13,017 135,670 37,123 16,415 9,370 10,000 221,595 5-8 회 0 0 251,967 37,684 16,415 9,370 10,000 325,436 9-12 회 0 53,333 397,041 92,007 16,535 14,550 10,000 583,466 13-16 회 0 53,333 473,135 75,160 16,535 14,550 10,000 642,713 17-20 회 53,322 0 0 0 0 0 8,390 61,712 21-24 회 0 20,548 102,289 0 0 0 0 122,837 25-28 회 0 0 63,636 29,863 14,461 9,350 0 117,310 17-28 회 53,322 20,548 87,728 29,863 14,461 9,350 8,390 223,662 29-32 회 29,818 0 13,259 23,000 11,069 9,350 11,923 98,419 33-36 회 29,818 0 13,259 23,000 11,069 9,350 11,923 98,419 37-40 회 29,818 0 13,259 23,000 11,069 9,350 11,923 98,419 29-40 회 29,818 0 13,259 23,000 11,069 9,350 11,923 98,419 평균 33,793 5,998 141,022 27,811 12,357 9,542 11,096 241,620 14% 3% 58% 12% 5% 4% 5% 100% 25
2-2 실험결과요약 실험비용이 221 천원 ~643 천원 /gt 로나타난것은단위면적당발생 량과수집방법에서차이가났기때문임 - 적절한기계적수집을적용할경우인력집재비용을크게감소시킬수있음 연료이용을전제하고벌채를포함한간벌사업의경우 150 천원 /gt 이 하가능 - 수종갱신지개벌의경우 60 천원 /gt 까지가능 수분함량은 23-50.1wt% 로나타나건조과정없이연료이용가능 연소성분분석결과 SOx 의경우기준치이하임 - 수피와내목의성분분석결과수피에서 NOx 발생량이많이나와향후수피부분이많은소나무류의연료이용시타수종과혼합연소혹은수피비중을제한할필요 26
제3장바이오매스열병합발전경제성 3-1 기본가정 3-2 경제성분석결과 27
3-1 열병합발전설비가정 가동방식 : 증기터빈식열병합발전 전력용량 : 3 MW, 열용량 : 6.2 Gcal/h 총효율 85%: 전기효율 25%, 열효율 60% 설비가동율 : 87% 최종에너지량 : 6,693 TOE, 1 차에너지량 : 7,874 TOE 우드칩발열량 : 3,240 kcal/kg 생목 : 발열량 2,700 kcal/kg, 비중 70% 폐목 : 발열량 4,500 kcal/kg, 비중 30% 우드칩수요량 : 24,304 ton 28
3-1 열병합발전설비투자비 총투자비 : 176억 5,500 만원 기계장치 : 86억 4,500만원 ( 발전기, 보일러, 기타설비 ) 건축비 : 42억 7,500만원 배관비 : 24억 6,100만원 발전시설건축비 : 18억 1,400만원 토지매입비용 : 36억 4,200만원 차량운반구및기타유형자산 : 10억 1,300만원 기타 : 7,900 만원 투자계획 1차년도 : 101억 3,400만원 ( 토지매입및발전소건설 ) 2차년도 : 75억 2,100만원 ( 발전소건설및차량운반구등도입 ) 29
3-1 우드칩가격산정가정 목질계바이오매스수집비용 숲가꾸기부산물 : 51,521 원 / 톤 수종갱신재 : 49,080 원 / 톤 개발부산물 : -30,000 원 / 톤 ( 처리비수입 ) 폐목재 : -18,000 원 / 톤 ( 처리비수입 ) 바이오매스운반비용 : 13,650 원 / 톤 목재운반비용 : 273 원 / 톤 /km 목재운반거리 : 평균 50 km 우드칩공장은열병합발전소에설치 ( 우드칩운반비없음 ) 우드칩제조비용 : 7,928 원 / 톤 우드칩제조손실율 : 10% 30
3-1 우드칩가격시나리오 목재혼합비중에따라총 3 개의시나리오설정 낙관안 : 숲가꾸기부산물 40%, 개발부산물 30%, 폐목재 30% 중립안 : 수종갱신재 50%, 개발부산물 20%, 폐목재 30% 비관안 : 숲가꾸기부산물 20%, 수종갱신재 50%, 폐목재 30% 시나리오별우드칩가격 ( 운반 + 제조 + 손실 ) 낙관안 : 30,565 원 / 톤 중립안 : 38,190 원 / 톤 비관안 : 56,124 원 / 톤 31
3-1 에너지판매가격 전력판매가격 : 68.99 원 /kwh 목질계바이오매스에대한발전차액지원제도중고정비인용 열판매가격 : 한국지역난방공사열판매단가인용 공동주택 : 52.48 원 /Mcal, 비중 94% 업무용 : 73.62 원 /Mcal, 비중 5% 공공용 : 64.29 원 /Mcal, 비중 1% 전력소내소비손실 :3% 열수송손실 : 4% 32
3-1 비용계획 인건비 가동인원은총 8명 이는바이오매스열병합발전소를하나의독립적인사업체 로가정한것임 연간인건비투자액 : 총 3억 8,400만원 감가상각 건물, 기계장치 : 20년 차량운반구및기타유형자산 : 5 년 기타영업비용 복리후생비, 유류비, 수선유지비, 보험료등 33
3-2 경제성분석결과 3 개의시나리오모두경제성이없는것으로분석되었음 시나리오 우드칩단가 NPV IRR 적정발전차액 ( 원 / 톤 ) ( 백만원 ) (%) ( 원 /kwh) 낙관안 30,565-562 -0.37 72.92 중립안 38,190-1,761-1.22 81.65 비관안 56,124-4,633-3.3737 102.30 현재의발전차액 (68.99 원 /kwh) 하에서경제성을확보하기위해 서는우드칩단가가 27,000 원 / 톤수준이어야함 34
제4장안정적공급및법제도개선방안 4-1 잠재적공급및수요량의산정 4-2 안정적공급시스템 4-3 법제도개선방안 35
4-1 개발임목부산물잠재량 지역 산림면적 (ha) 임목축적 (m 3 ) 전국 6,448 256,874 436,943 경기 2,173 113,945 193,820 충북 472 23,546 40,052 충남 534 21,853 37,172 전북 400 19,984 33,993 강원 711 19,491 33,154 전남 446 15,756 26,801 경북 354 9,869 16,787 부산 153 9,548 16,241 대전 17 7,229 12,297 경남 315 7,025 11,950 광주 48 2,774 4,719 인천 82 2,336 3,974 대구 36 1,439 2,448 울산 77 1,259 2,142 제주 628 820 1,395 서울 2 - - 바이오매스량 (m 3 ) 2005 년기준임업통 계기준산림감소면적 자료에기초 전체바이오매스량을 지상부확장계수및뿌 리를포함하는나무전 체에대한계수의곱으 로계산 * 자료 : 산림청 (2006) 임업통계연보
4-1 산림피해목잠재량 지역임목축적 (m 3 ) 전국 206,203 부산 59,756 강원 52,090 경남 35,030 전북 33,891 경북 6,401 경기 5,595595 충남 3,316 충북 3,263 대구 2,825 전남 2,157 울산 1,304 대전 182 인천 177 제주 167 광주 49 서울 0 2005년기준임업통계기준산불, 수해, 풍해, 병해충, 남벌및불법훼손에의한피해목발생량자료인용 전체바이오매스량이아닌줄기부문만이용된다고가정 * 자료 : 산림청 (2006) 임업통계연보
4-1 숲가꾸기산물잠재량 지역 숲가꾸기사업량 (C) 단위당임목축적 (D) 총임목축적 (E) 간벌재생산 (F) 3 영급이하 (G) 4 영급이상 (H) 연료이용량 (I) (ha) (m 3 /ha) E=C*D (m 3 ) F=E*0.235 (m 3 ) G=F*(a) (m 3 ) H=F*(b) (m 3 ) I=G*0.8+H* 0.2 (m 3 ) 전국 149,558 81 12,151,669 2,774,932 1,192,057 1,582,875 1,270,221 경북 38,841 78 3,033,926, 713,146 365,780 347,366 362,097 강원 26,543 98 2,611,238 613,790 208,799 404,991 248,038 전남 22,002 68 1,493,303 351,012 160,236 190,775 166,344 경남 19,740 73 1,444,813 339,614 152,096 187,518 159,180 충남 15,360 70 1,072,377 252,070 109,163 142,907 115,912 전북 7,674 85 652,906 153,470 54,835 98,635 63,595 경기 6,794 81 549,147 129,081 42,527 86,554 51,332 충북 5,960 76 451,829 106,206 44,250 61,956 47,791 대전 2,121 66 139,633 32,822 20,323 12,498 18,758 울산 2,161 69 148,675 34,947 18,721 16,226 18,222 대구 980 75 73,796 17,346 9,797 7,549 9,348 제주 418 131 54,943 12,915 1,595 11,319 3,540 부산 517 86 44,606 10,485 1,855 8,630 3,210 서울 246 81 19,945 4,688 790 3,898 1,412 인천 184 68 12,444 2,925 1,194 1,731 1,301 광주 17 104 1,770 416 94 322 140
4-1 폐목재잠재량 구분 총합계 30% 이용 50% 이용 80% 이용 30% 이용 50% 이용 80% 이용 (BDT/ 년 ) (m 3 / 년 ) 전국 1,543,220 462,966 771,610 1,234,576 771,610 1,286,017 2,057,627 경기 463,295 138,988 231,647 370,636 231,647 386,079 617,726 서울 322,514 96,754 161,257 258,011 161,257 268,762 430,019 대구 91,433 27,430 45,716 73,146 45,716 76,194 121,910 충남 80,118 24,035 40,059 64,094 40,059 66,765 106,823 경남 77,490 23,247 38,745 61,992 38,745 64,575 103,319 부산 70,628 21,188 35,314 56,502 35,314 58,856 94,170 전북 70,591 21,177 35,296 56,473 35,296 58,826 94,121 경북 63,766 19,130 31,883 51,012 31,883 53,138 85,021 충북 56,247 16,874 28,123 44,997 28,123 46,872 74,995 전남 53,071 15,921 26,536 42,457 26,536 44,226 70,761 울산 49,713 14,914 24,857 39,770 24,857 41,428 66,284 강원 48,837837 14,651 24,419419 39,070 24,419419 40,698 65,116 인천 42,413 12,724 21,207 33,930 21,207 35,344 56,551 광주 35,770 10,731 17,885 28,616 17,885 29,808 47,693 제주 9,527 2,858 4,763 7,621 4,763 7,939 12,702 대전 7,811 2,343 3,906 6,249 3,906 6,509 10,415 * 주 : 폐목발열량 = 4,500 kcal/kg, 생목 = 2,700 kcal/kg 기준 39
4-1 바이오순환림잠재량 지역 리기다산림면적 (ha) 3 영급이상산림면적비중 임목축적 (m 3 ) 3 영급이상임목축적 (m 3 ) 1/10 순환림 (m 3 ) 전국 411,444-28,950,194 26,224,903 2,622,490 충남 93,992 0.9444 6,651,610 6,281,629 628,163 전남 69,492 0.9012 5,464,364 4,924,435 492,443 경기 64,081 0.9634 4,628,943 4,459,353 445,935 전북 61,923 0.9028 4,757,588 4,294,917 429,492 충북 46,371 0.9164 2,867,204 2,627,363 262,736 경남 25,086 0.8214 1,604,962 1,318,276 131,828 경북 22,320 0.7046 1,154,293 813,260 81,326 대전 9,763 0.9957 696,966 693,981 69,398 광주 2,722 0.9517 289,315 275,330 27,533 인천 3,588 0.9942 246,900 245,467 24,547 울산 6,441 0.4977 309,719 154,152 15,415 서울 974 0.9867 60,935 60,123 6,012 강원 3,150 0.2455 160,004 39,273 3,927 부산 873 0.6201 29,489 18,286 1,829 제주 158 0.9231 10,647 9,828 983 대구 510 0.5348 17,255 9,228 923 40
4-1 우드칩잠재량 ( 시나리오 1) 지역개발부산물피해목간벌목합계우드칩생산량 전국 436,943 206,203 1,270,221 1,913,367 1,722,030 경북 16,787 6,401 362,097 385,285 346,757 강원 33,154 52,090 248,038 333,282 299,954 경기 193,820 5,595 51,332 250,748 225,673 경남 11,950 35,030 159,180 206,160 185,544 전남 26,801 2,157 166,344 195,302 175,772 충남 37,172 3,316316 115,912 156,400 140,760 전북 33,993 33,891 63,595 131,479 118,331 충북 40,052 3,263 47,791 91,106 81,995 부산 16,241 59,756 3,210 79,207 71,287 대전 12,297 182 18,758 31,237 28,113 울산 2,142 1,304 18,222 21,668 19,501 대구 2,448 2,825 9,348 14,620 13,158158 인천 3,974 177 1,301 5,452 4,907 제주 1,395 167 3,540 5,102 4,592 광주 4,719 49 140 4,907 4,416 서울 0 0 1,412 1,412 1,271 41
4-1 우드칩잠재량 ( 시나리오 2) 지역개발부산물피해목간벌목폐목재 30% 합계우드칩생산량 전국 436,943 206,203203 1,270,221 221 771,610 2,684,977 2,416,479 479 경기 193,820 5,595 51,332 231,647 482,395 434,156 경북 16,787 6,401 362,097 31,883 417,168 375,451 강원 33,154 52,090 248,038 24,419419 357,700700 321,930 경남 11,950 35,030 159,180 38,745 244,905 220,414 전남 26,801 2,157 166,344 26,536 221,837 199,654 충남 37,172 3,316316 115,912 40,059059 196,459 176,813 전북 33,993 33,891 63,595 35,296 166,774 150,097 서울 0 0 1,412 161,257 162,669 146,402 충북 40,052052 3,263 47,791791 28,123 119,229 107,306 부산 16,241 59,756 3,210 35,314 114,521 103,069 대구 2,448 2,825 9,348 45,716 60,337 54,303 울산 2,142 1,304 18,222 24,857 46,524 41,872 대전 12,297 182 18,758 3,906 35,142 31,628 인천 3,974 177 1,301 21,207 26,658 23,992 광주 4,719 49 140 17,885 22,792 20,513 제주 1,395 167 3,540 4,763 9,865 8,879 42
4-1 우드칩잠재량 ( 시나리오 3) 지역개발부산물피해목간벌목폐목재 50% 합계우드칩생산량 전국 436,943 206,203 1,270,221, 1,286,017, 3,199,383, 2,879,445, 경기 193,820 5,595 51,332 386,079 636,827 573,144 경북 16,787 6,401 362,097 53,138 438,423 394,581 강원 33,154 52,090 248,038 40,698 373,979 336,581 경남 11,950 35,030 159,180 64,575 270,735 243,661 서울 0 0 1,412 268,762 270,173 243,156 전남 26,801 2,157 166,344 44,226 239,528 215,575 충남 37,172 3,316 115,912 66,765 223,164 200,848 전북 33,993 33,891 63,595 58,826 190,305 171,274 부산 16,241 59,756 3,210 58,856856 138,064 124,257257 충북 40,052 3,263 47,791 46,872 137,978 124,180 대구 2,448 2,825 9,348 76,194 90,814 81,733 울산 2,142 1,304 18,222 41,428428 63,095 56,786 인천 3,974 177 1,301 35,344 40,796 36,716 대전 12,297 182 18,758 6,509 37,746 33,971 광주 4,719 49 140 29,808 34,716 31,244 제주 1,395 167 3,540 7,939 13,041 11,737 43
4-1 우드칩잠재량 ( 시나리오 4) 지역개발부산물피해목간벌목폐목재 80% 합계우드칩생산량 전국 436,943 206,203 1,270,221 2,057,627 3,970,993 3,573,894 경기 193,820 5,595 51,332 617,726 868,474 781,627 경북 16,787 6,401 362,097 85,021 470,306 423,275 서울 0 0 1,412 430,019019 431,430430 388,287 강원 33,154 52,090 248,038 65,116 398,398 358,558 경남 11,950 35,030 159,180 103,319 309,479 278,531 전남 26,801 2,157 166,344 70,761761 266,063 239,457 충남 37,172 3,316 115,912 106,823 263,223 236,901 전북 33,993 33,891 63,595 94,121 225,600 203,040 부산 16,241 59,756 3,210 94,170 173,377 156,040 충북 40,052 3,263 47,791 74,995 166,101 149,491 대구 2,448 2,825 9,348 121,910 136,530 122,877 울산 2,142 1,304 18,222 66,284 87,952 79,156 인천 3,974 177 1,301 56,551 62,002 55,802 광주 4,719 49 140 47,693 52,601 47,340 대전 12,297 182 18,758 10,415 41,652 37,486 제주 1,395 167 3,540 12,702 17,804 16,024 44
4-1 우드칩잠재량 ( 시나리오 5) 지역개발부산물피해목간벌목폐목재 80% 바이오순환림합계우드칩생산량 전국 436,943 3 206,203203 1,270,221 22 205 2,057,6272 2,622,49022 6,593,483 593 5,934,13535 경기 193,820 5,595 51,332 617,726 445,935 1,314,409 1,182,968 충남 37,172 3,316 115,912 106,823 628,163 891,386 802,248 전남 26,801 2,157 166,344 70,761761 492,443443 758,507507 682,656656 전북 33,993 33,891 63,595 94,121 429,492 655,092 589,583 경북 16,787 6,401 362,097 85,021 81,326 551,632 496,469 경남 11,950 35,030 159,180180 103,319319 131,828 441,307 397,176 서울 0 0 1,412 430,019 6,012 437,443 393,698 충북 40,052 3,263 47,791 74,995 262,736 428,838 385,954 강원 33,154 52,090 248,038 65,116 3,927 402,325 362,093 부산 16,241 59,756 3,210 94,170 1,829 175,206 157,685 대구 2,448 2,825 9,348 121,910 923 137,453 123,708 대전 12,297297 182 18,758 10,415 69,398 111,050 99,945945 울산 2,142 1,304 18,222 66,284 15,415 103,367 93,030 인천 3,974 177 1,301 56,551 24,547 86,549 77,894 광주 4,719 49 140 47,693 27,533 80,134 72,120 제주 1,395 167 3,540 12,702 983 18,787 16,908 45
4-1 수요잠재량 ( 최소기준 ) 수요처구분용량최종에너지 (TOE) 일차에너지 (TOE) 우드칩수요 ( 톤 ) G 사 전력 100 MW 65,531531 209,430 646,388 합계 65,531 209,430 646,388 전력 1.5 MW 983 3,932 12,135 K 사열 53.5ton/hr 20,730 34,549 106,634 H 사 N 사 J 사 합계 21,713 38,481 118,769 전력 3 MW 1,966 7,864 24,271 열 21.8ton/hr 6,859 11,432 35,283 합계 8,825 19,295 59,554 전력 14.4 MW 9,436 37,746 116,499 열 112.5ton/hr 44,355 73,926 228,166 합계 53,792 111,671 344,664 전력 6 MW 3,932 15,727 48,541 열 22.0 ton/hr 8,688 14,480 44,692 합계 12,620 30,208 93,233 * 주 1) 스팀열량 = 452.8 TOE hr/ton yr, 516.9 kcal/kg 전력 124.90 MW 81,848 274,698 847,833 2) 우드칩발열량 = 3,240 kcal/kg ( 생목 2,700 kcal/kg 70%, 폐목 4,500 kcal/kg 30%) 합계열 209.8ton/hr 80,632 134,387 414,775 3) 전환효율 : 열병합 85%( 전력 25%, 열 60%), 발전 31.29% 합계 162,480 409,085 1,262,608 4) 가동률 : 87% 46
4-1 최대수요잠재량분석 - 집단에너지 지역난방목질계바이오매스수요잠재량추정 77 개사업자미선정지역난방지정지구와목질계열병합발전계 획을밝힌사업을잠재시장으로설정 전력 : 198 MW 열 : 565 Gcal/h 산업단지목질계바이오매스수요잠재량추정 4개열병합계획지구와목질계열병합발전계획을밝힌사업을잠재시장으로설정 전력 : 224 MW 열 : 955 Gcal/h 발전부문목질계바이오매스수요잠재량추정 전력수급전망에서밝힌목질계바이오매스발전및목질계바이 오매스발전계획을밝힌사업의설비용량을잠재시장으로설정 전력 : 100.82 MW 47
4-1 수요잠재량분석 - 종합 목질계바이오매스총수요잠재량을추정하기위해집단에너지부 문잠재량과발전부문잠재량을합산 구분 집단에너지 용량 최종에너지량 1차에너지량 우드칩수요량 (MW,Gcal/h) ( 천TOE) ( 천TOE) ( 천 ton) 전력 431 282 1,130 열 1,541 1,541 1,957 9,528 최대기준발전전력 101 66 211 652 합계 전력 532 349 1,341 열 1,541 1,541 1,957 10,179 최소기준 집단에너지 전력 25 16 65 616 열 106 81 134 발전 전력 100 66 209 646 합계 전력 125 82 275 열 106 81 134 1,263 48
4-2 수집체계개선 숲가꾸기사업을규모화, 체계화하여비용최적화 소규모숲가꾸기사업은비효율적이므로사업단위를규모화 할필요가있음 숲가꾸기사업시경제목만을수집하던시스템에서모든부산물을 대상으로하는시스템으로의전환 인근목질계바이오매스열병합발전소에숲가꾸기부산물을우선 적으로공급 목질계바이오매스의생산, 수집, 운반, 가공의전과정에대한전문 노동인력양성및기술개발 ( 영림단활용 ) 49
4-2 유통체계개선 산림조합중앙회도지부를활성화하여독립적인연료용목재집 하장설치 목재집하장의규모화와현대화를통한목재공급효율성및안 정성향상 사유림지의경우입도선매방식을통해일정물량을계약함으로 써안정적수급여건마련 폐목재및톱밥을수거하여우드칩혹은우드펠렛제조사나목질계열병합업체에공급하는전문업체육성 50
4-2 에너지순환림 속성목을재배하여단기순환정기벌채를수행함으로써지속적으로목질계바이오매스를공급하는방안장기적안정적공급방안으로선진국에서고려되고있음순환림조성방안은크게 3가지로구분할수있음 1) 리기다소나무수종갱신지에에너지순환림을조성 2) 간척지, 한계농지, 유휴농지 3) 수변구역에조성된생태벨트에에너지순환림을조성 51
4-2 에너지순환림의문제점 수종갱신지의바이오순환림조성은다음과같은문제점이있음 수자원에부정적영향 토양내유기물과양분의손실을증가시켜토양황폐화 짧은주기로동식물의서식지를파괴하여생태계교란 경관파괴, 산사태등의자연재해발생우려 산지에비해이러한문제점들로부터비교적자유롭고식재, 관리, 벌채가용이한간척지, 유휴농지에서의속성목재배가유리함 환경및생태계에미치는영향을조사한후사업을고려 52
4-3 폐목재이용개선방안 대기환경보전법시행령 36 조의고체연료사용금지예외조항에 폐목재또는임목폐기물로부터제조된우드칩을연료로이용하는열병합발전소도포함 폐기물관리법시행규칙 6조3항에서폐기물처리시설외의장소에서의폐기물처리를규정하고있는바, 여기에는페인트, 기름, 방부제가묻지아니한임목폐기물이나간벌목만을이용한연료사용만을규정 폐기물관리법시행령 6조에서폐기물은폐기물처리시설에서처리할것을규정하고있는바, 폐목재를등급별로구분하여열병합발전소에서연료로이용가능한등급은폐기물로구분하지말고고체연료로포함 53
4-3 해외폐목재이용현황 오스트리아 : ecofluid 방식의연소기술을이용한보일러가 Timelkam과 Hallein지역에 2005년에설치되어나무껍질, 목재부산물, 폐목재, 톱밥, 기타제지부산물까지이용 독일 : 연방법규에서폐목재처리에관한법규를두어재료용, 에너지용, 그리고처리로구분하고, 폐목재등급을 4단계로구분 러시아, 터키, 벨로루시등에서도폐목재를연료로이용하고있음 - 2005년도에벨로루시는 1.8백만toe의폐목재를난방및전력생산용으로공급 54
4-3 우드칩생산비보전제도검토 목질계바이오매스에대한발전차액기준가격설정시운영비에서 가장큰비중을차지하는우드칩가격을 4 만원으로추정 그러나현재임목폐기물을제외하고, 간벌목, 주벌목부산물을이 용하고자할경우에는우드칩가격이최소 5-6 만원이상임 ( 국 내목재시장 MDF 가격기준 ) 따라서수요자가 Virgin 우드칩을구매할경우정부는우드칩기 준가격을설정하여가격보조가필요함 - 농림부의농작물수매를통한농가소득보전제도와유사 55
4-3 발전차액제도의개선검토 2006년기준고정가격 68.99원 /kwh, 변동가격으로 SMP+5원을목질계바이오매스발전에대해지원 그러나현재바이오매스발전및보일러사업진출업체들의경우규모가다양하고, 조건이상이하기때문에단일한기준가격제도로는일부사업을제외하고는실질적인지원효과가미미할것임 따라서해외선진바이오매스국가의경우와같이규모와조건별로다양한기준가격을설정할필요가있음 56
4-3 해외발전차액지원제도 국가기준가격 ( 원 /kwh) 비고 체 코 오스트리아 독 일 프랑스 핀란드 바이오매스 96 혼합연소시 80 2 MW 이하 2-5 MW 5-10 MW 10 MW 이상 192 180 156 122 10 MW 이상 122 150 kw 이하 5-20 MW 12 MW 이상 12 MW 이하 바이오매스및우드칩 138 100.8 103 58.8 면세혜택 5~8 원적용 2004. 1 부터시행 (1 CZK = 40 원적용 ) 변동발전차액 추가적으로기술혁신에대해 24, 바이오매스이용방식에따라 30-72, CHP 생산방식에따라 24 원 /kwh 지원 차액지원 ( 평균전력가격은 42원 ) 에너지효율향상에대해 14.4원 /kwh 추가지원 탄소세부과, 농림부는 7 유로 /m 3 지원 * 자료 1) IEA, 2004, Renewable Energy-Market and Policy Trends in IEA Countries 2) Systmes Solaires n 169, 2005, Wood Energy Barometer 57
4-3 열부문가격지원제도검토 바이오매스가격지원제도의열부문확대적용 - 목질계바이오매스는발전소나열병합발전을통한전력공급이외에산업용스팀등열공급부문에적용될가능성이높음 그러나목질계바이오매스를이용한산업용열공급부문에대한 정부의가격지원은없는상태임 독일이나오스트리아, 이탈리아의경우바이오매스를이용한열공급에대한정부지원이이루어지고있음 전력에대한발전차액보전을허용하고, 산업용열부문에대한지원이없다면비대칭적, 비효율적보급이예상됨 58
4-3 해외바이오매스열부문지원제도 국가기준가격 ( 원 /kwh) 기타사항 독 일 열효율 88% 72 열효율 90% 이상 72+2 백만원 2003년 100KW급 25,814 기의바이오매스보일러에대해총 43.76백만유로지원 오스트리아 - - 총투자비의 20-40% 지원연간총 720억원지원 이탈리아가정용난방 - 총투자비의 36% 투자세감면혜택열판매세의 10% 감면정책 * 자료 1) IEA, 2004, Renewable Energy-Market and Policy Trends in IEA Countries 2) Systmes Solaires n 169, 2005, Wood Energy Barometer 59
4-3 저리융자제도확대검토 에너지이용합리화자금지원현황 - 시설자금 : 200 억원이내에서 5 년거치 5 년분할상환 (3.5%) - 운영자금 : 10 억원이내에서 1 년거치 2 년분할상환 ( 소요자금의 90% 이내 ) 신재생에너지융자지원현황 - 시설자금 150억 ( 중대형 ) / 5억 ( 소형 ) 이내에서 5년거치 10년상환 (3.75%) - 운영자금은 1 년거치 2 년분할상환 60
4-3 보급보조및관련세제검토 보급보조사업현황 - 시범보급사업 : 설치비의 80% 지원 ( 자가용 ) - 일반보급사업 : 설치비의 70% ( 자가용 ), 바이오설비는 50% - 지방보급사업 : 기반구축 (100%), 시설보조 (70%) 관세및법인세관련지원현황 - 바이오매스열병합시스템관련시설의수입시관세의 65% 경감 - 에너지절약시설에투자한경우 10% 법인세 ( 소득세 ) 공제 61
4-3 산림청관련지원제도개선안 임업및산촌진흥촉진법상의지원 - 임산물가공과관련폐목재를원자재로이용하는자에게 70% 까지 융자 - 동법을개정하여 연료로이용하고자하는자 로확대 - 2004 년에총 54 억의융자금지출 지속가능산림자원관리지침개정 - 국고보조금지원대상으로계곡, 하천, 농경지, 택지, 도로, 임도 에서 30m 내외에서발생하는숲가꾸기및조림예정지정리작업 산물을제거, 운반, 정리 라고되어있음 - 작업범위를 30m 내외가아니라전범위로확대할필요 62
4-3 환경부관련지원제도개선안 자원의절약과재활용촉진에관한법제 31 조에의한지원 - 재활용사업자에게자금보조나융자를할수있음 - 재활용사업자지원범위에는폐기물관리법 26 조 4 항의규정에 의해폐기물중간처리업혹은폐기물종합처리업의허가를받은 자및폐기물재활용신고자의재활용사업을포함 - 폐기물처리업에폐목재를이용하여연료용우드칩을제 조하는자도포함 환경기술개발및지원에관한법률 12 조에의한지원 - 환경오염방지시설에대한기술지원시폐목재를이용한보일러 및소각로도포함 63
제5장경제적 환경적파급효과 5-1 연관산업파급효과 5-2 환경적편익추정 5-3 화석에너지대체효과 5-4 총편익및신재생에너지생산기여도 64
5-1 경제적파급효과주요전제 파급효과분석을위한기준시스템 - 시설용량 : 전력 8.7 MW, 열 24.2 MW (32 평형 1 만세대에전기와열공급 ) - 우드칩사용량 : 61,191 m 3 ( 발열량 2,700 kcal/kg) 부문투자비 ( 백만원 ) 상대비 전기및전자기기열병합발전설비 8,450 0.2235 일반기계열전용보일러 2,869 0.0759 열생산설비 14,248 0.3768 전력가스및수도 열배관 9,030 0.2388 간접투자비 3,218 0.0851 소계 26,496 0.7007 총계 37,815 1.0000 65
4-1 시나리오별우드칩공급잠재량 ( 천 m 3 ) 시나리오 1 시나리오 2 시나리오 3 시나리오 4 시나리오 5 개발부산물 437 437 437 437 437 산림피해목 206 206 206 206 206 숲가꾸기 1,270 1,270 1,270 1,270 1,270 폐목재 0 772 1,286 2,058 2,058 바이오순환림 0 0 0 0 2,622 합계 ( 우드칩 ) 1,722 2,416 2,879 3,574 5,934 * 주 : 우드칩합계는바이오매스의 90% 가정 66
5-1 경제적파급효과시나리오 1 지역전방연쇄효과 ( 억원 ) 후방연쇄효과 ( 억원 ) 부가가치효과 ( 억원 ) 고용효과 ( 명 ) 전국 24,146 19,038 7,816 1,005 서울 0 0 0 0 부산 1,063 829 369 61 대구 0 0 0 0 인천 0 0 0 0 광주 0 0 0 0 대전 0 0 0 0 울산 0 0 0 0 경기 3,287 2,783 1,067 129 강원 2,860 2,894 1,364 238 충북 863 738 365 40 충남 3,773 2,018 727 67 전북 753 851 363 58 전남 1,678 1,845 676 76 경북 6,193 4,334 1,777 195 경남 3,676 2,746 1,108 140 제주 0 0 0 0 67
5-1 경제적파급효과시나리오 2 지역전방연쇄효과 ( 억원 ) 후방연쇄효과 ( 억원 ) 부가가치효과 ( 억원 ) 고용효과 ( 명 ) 전국 33,654 27,907 11,365 1,616 서울 1,580 1,795 729 244 부산 1,063 829 369 61 대구 0 0 0 0 인천 0 0 0 0 광주 0 0 0 0 대전 0 0 0 0 울산 0 0 0 0 경기 7,671 6,493 2,489 302 강원 3,575 3,617 1,705 297 충북 863 738 365 40 충남 3,773 2,018 727 67 전북 1,505 1,702 727 116 전남 2,517 2,768 1,014 114 경북 7,431 5,201 2,132 234 경남 3,676 2,746 1,108 140 제주 0 0 0 0 68
5-1 경제적파급효과시나리오 3 지역전방연쇄효과 ( 억원 ) 후방연쇄효과 ( 억원 ) 부가가치효과 ( 억원 ) 고용효과 ( 명 ) 전국 41,254 34,096 13,897 389 20 2,045 서울 2,369 2,693 1,094 366 부산 2,126 1,658 738 122 대구 806 860 358 86 인천 0 0 0 0 광주 0 0 0 0 대전 0 0 0 0 울산 0 0 0 0 경기 9,862 8,348 3,200 388 강원 3,575 3,617 1,705 297 충북 1,726 1,477 730 81 충남 5,659 3,026 1,091 101 전북 1,505 1,702 727 116 전남 2,517 2,768 1,014 114 경북 7,431 5,201 2,132 234 경남 3,676 2,746 1,108 140 제주 0 0 0 0 69
5-1 경제적파급효과시나리오 4 지역전방연쇄효과 ( 억원 ) 후방연쇄효과 ( 억원 ) 부가가치효과 ( 억원 ) 고용효과 ( 명 ) 전국 50,305 43,135 35 17,453 2,749 서울 4,739 5,385 2,188 732 부산 2,126 1,658 738 122 대구 1,611 1,720 716 172 인천 0 0 0 0 광주 0 0 0 0 대전 0 0 0 0 울산 611 937 304 18 경기 13,150 11,130 4,267 517 강원 3,575 3,617 1,705 297 충북 1,726 1,477 730 81 충남 5,659 3,026 1,091 101 전북 2,258 2,553 1,090 175 전남 2,517 2,768 1,014 114 경북 7,431 5,201 2,132 234 경남 4,901 3,662 1,477 187 제주 0 0 0 0 70
5-1 경제적파급효과시나리오 5 지역 전방연쇄효과 ( 억원 ) 후방연쇄효과 ( 억원 ) 부가가치효과 ( 억원 ) 고용효과 ( 명 ) 전국 98,90490 81,409 32,4272 4,572 서울 4,739 5,385 2,188 732 부산 2,126 1,658 738 122 대구 1,611 1,720 716 172 인천 891 994 329 50 광주 877 847 363 69 대전 688 848 363 79 울산 611 937 304 18 경기 20,820 17,623 6,756 819 강원 3,575 3,617 1,705 297 충북 5,179 4,430 2,190 242 충남 24,523 13,114 4,728 436 전북 6,773 7,659 3,271 524 전남 9,229 10,149 3,716 419 경북 9,909 6,935 2,843 312 경남 7,352 5,493 2,216 280 제주 0 0 0 0 71
5-2 환경적편익추정 오염물질 Hard Coal CHP (A) 10% Residual Wood CHP (B) 차이 저감편익 ( 원 /kw) (A-B) 최소 평균 최대 827.9 g 20.5 g 807.4 g 2.057 9.982 24.803 CO 2 일차적편익 20.669 20.669 20.669 CH 4 4,247 mg 41.8 mg 4,205.2 mg 0.321 0.321 0.321 N 2 O 44.5 mg 42.9 mg 1.6 mg 0.001 0.001 0.001 합계 23.050 30.974 45.796 오염물질 Hard coal CHP (A) 10% Residual Wood CHP (B) 차이 (A-B) 저감편익 ( 원 /kw) 최소평균최대 SO 2 806.88 mg 37.2 mg 769.66 mg 0.151 2.013 4.221 NO X 886.6 mg 300.8 mg 585.8 mg 1.588 38.543 111.946 합계 1.739 40.556 116.167 72
5-3 화석에너지의대체편익추정 화석에너지 Hard Coal CHP (A) 10% Residual Wood CHP (B) 차이 (A-B) 단위비용 ( 원 /J) 대체편익 ( 원 /kw) 원유천연가스무연탄우라늄 214,836 J/kW 57,638 J/kW 8,733,355 J/kW 31,806 J/kW 195,583 J/kW 19,253 8.2372E-06 0.159 47,165 J/kW 10,473 7.2843E-06 0.076 28,670 J/kW 8,704,685 2.5693E-06 22.365 7,210 J/kW 24,596 1.9355E-07 0.005 수력 3,890 J/kW 882 J/kW 3,008 2.0473E-05 05 0.062062 합계 22.666 * 주 : 수력의경우, 발전차액기준가격 73.63 원 /kwh 이용 73
5-4 총편익및신재생생산기여도 시나리오 1 최소평균최대 일차에너지공급량 (TOE) 464,948 ( 신재생에너지공급량중 9.5%) 최종에너지공급량 (MW) 3,762,858 ( 열병합발전소 22 기 ) 환경적편익 ( 억원 ) 933 2,692 6,094 화석에너지대체편익 ( 억원 ) 853 853 853 총편익 ( 억원 ) 1,786 3,544 6,947 시나리오 2 최소평균최대 일차에너지공급량 (TOE) 782,939 ( 신재생에너지공급량중 16.0%) 최종에너지공급량 (MW) 5,473,248 ( 열병합발전소 32 기 ) 환경적편익 ( 억원 ) 1,357 3,915 8,865865 화석에너지대체편익 ( 억원 ) 1,241 1,241 1,241 총편익 ( 억원 ) 2,597 5,156 10,105 74
5-4 총편익및신재생생산기여도 시나리오 3 최소평균최대 일차에너지공급량 (TOE) 1,036,600 ( 신재생에너지공급량중 21.2%) 최종에너지공급량 (MW) 6,670,521 ( 열병합발전소 39 기 ) 환경적편익 ( 억원 ) 1,653 4,771 10,804 화석에너지대체편익 ( 억원 ) 1,512 1,512 1,512 총편익 ( 억원 ) 3,165 6,283 12,316 시나리오 4 최소평균최대 일차에너지공급량 (TOE) 1,479,592 ( 신재생에너지공급량중 30.3%) 최종에너지공급량 (MW) 8,380,911 ( 열병합발전소 49 기 ) 환경적편익 ( 억원 ) 2,077 5,995 13,574 화석에너지대체편익 ( 억원 ) 1,900 1,900 1,900 총편익 ( 억원 ) 3,977 7,894 15,474 75
5-4 총편익및신재생생산기여도 시나리오 5 최소평균최대 일차에너지공급량 (TOE) 2,456,732 ( 신재생에너지공급량중 50.4%) 최종에너지공급량 (MW) 15,564,549 ( 열병합발전소 91 기 ) 환경적편익 ( 억원 ) 3,858 11,133133 25,209209 화석에너지대체편익 ( 억원 ) 3,528 3,528 3,528 총편익 ( 억원 ) 7,386 14,661 28,737 76
제 6 장 요약및결론 6-1 연구결과요약 6-2 결론및정책제언 77
6-1 주요연구결과 재래식임산연료를포함한 2005 년목질계바이오매스보급량은 318 천 TOE 로일차에너지의 0.14%, 신재생에너지의 6.5% 수준 - 2006년바이오매스열병합발전소에의한현대식목질계바이오매스보급시작 현재개발및산림피해로인한임목폐기물과폐목재일부가이용가능 하나안정적공급을위해서는간벌목이용및속성림재배필요 실증실험결과 - 주, 간벌에대한실증실험결과간벌은 GT 당 15 만원, 주벌은 6 만원에 가능 - 그러나생산성이떨어지고, 지황이열악한맹지에서의간벌부산물수집은비효율초래 - 기계적집재및임지등급화를통한우량임지확보가중요한것으로 확인됨 78
6-1 주요연구결과 해외보급현황 - 유럽및미국등주요바이오매스선진국의경우발전차액및열생산비보조, 법인세감면, 투자보조, 우드칩가격보조등직접보조와더불어, 의무비율할당제및탄소세등을통해간접적지원제도운영 경제성분석결과 우드칩가격시나리오 - 낙관안 : 30,565 원 / 톤 - 중립안 : 38,190 원 / 톤 - 비관안 : 56,214 원 / 톤 전력용량 : 3 MW, 열용량 : 6.2 Gcal/h 가정 시나리오별우드칩가격에대해 NPV=0 으로하기위한발전단가 - 낙관안은 72.92원 /kwh, 중립안 81.65원 /kwh, 비관안 102.3원 /kwh 79
6-1 주요연구결과 바이오매스공급잠재량 - 단기에는개발 (44 만톤 ) 및산림피해임목폐기물 (21 만톤 ) 을적극활용, 중 기에는폐목재 (77-206만톤) 및간벌부산물 (127만톤) 의잠재량이크며, 장기에는하천변및수종갱신지를중심으로속성목 (262만톤) 을재배하는시스템으로전환필요 - 시나리오별우드칩잠재량은 172~ 593만톤에이르는것으로추정됨 우드칩수요량 - 현재계획중인바이오매스발전소들의수요량은 126만톤 - 집단에너지공급계획을포함하면 1,020만톤 안정적공급방안 - 숲가꾸기사업시간벌-수집-운반-우드칩제조-연료이용과정을일괄시스템화 - 숲가꾸기사업의규모화, 기계화, 전문화유도 - 산림조합중앙회지부등을활용한연료용목재집하장구축 - 연료용폐목재를수거하는전문업체육성 80
6-1 주요연구결과 속성목재배 - 수변구역, 유휴지, 수종갱신지등을중심으로한속성목재배로장기공급시스템구축 - 단주변생태계및환경에미치는사전평가후실시 - 법제도개선방안 - 환경부 : 대기환경보전법, 폐기물관리법에서연료용폐목재이용을허용토록전환, 자원재활용관련법개선 - 산림청 : 연료용임산물이목재시장거래가격에서안정화될수있도록지원, 지속가능산림지침개선, 임산물가공지원법개정 - 산자부 : 발전차액보전제도를개선하여규모별차등적용, 열부문확대적용, 저리융자제도개선, 법인세인하혜택등 81
6-1 주요연구결과 경제적파급효과 - 부가가치효과가시나리오별로 7,816 억원 ~ 32,427 억원 - 고용효과가 1,005명에서 4,572명 환경적편익 - 이산화탄소, 메탄, 이산화질소, 이산화황, 질산화물등의대기오염물질감소편익은 71원 /kw - 시나리오별환경적편익은 2,692 억원 ~ 11,133133 억원 화석에너지대체편익 - 발전소에투입되는석유, 천연가스, 무연탄등각종화석에너지투입량감소효과는 23원 /kw - 시나리오별화석에너지대체편익은 853억원 ~ 3,528억원 신재생에너지기여도 - 시나리오별로일차에너지생산량이 46만 ~ 246만toe이고, 신재생에너지기여도는 9.5% ~ 50% 에이름 82
6-2 결론및정책제언 연료용바이오매스를기존목재시장과상생하면서안정적으로공급하기위해서는단기에는임목폐기물및폐목재, 그리고점차간벌목중심으로규모화 체계화시키고, 장기적으로는하천변, 유휴지, 수종갱신지등에속성목재배 바이오매스발전및보일러회사의우드칩수요는충분하나공급가격이지불용의액을상회하고있으므로정부의보조가필요함 바이오매스발전의경우화석에너지에의한발전에비해환경성이높고화석에너지대체효과가있는것으로분석, KW당평균 94원, 총 3,545~14,661억원정도의사회적편익과경제 고용파급효과가큰것으로분석 따라서정부의목질계바이오매스에대한지원은사회적가치측면에서정당성을갖는다고할수있음 83
6-2 결론및정책제언 문제는정부부처간협력이며, 관련부처인산자부, 산림청, 환경부, 농림부가비용을합리적으로분담할필요가있음 바이오매스의원활한공급은산림청이, 폐목재의이용은환경부가, 유휴농지및간척지속성목재배는농림부가, 마지막으로바이오매스의에너지전환에필요한지원은산자부가담당하도록협력시스템구축 이를위해범부처차원의목질계바이오매스 TFT를구성할수있을것임 구성된팀을중심으로관련예산의공동확보및효율적운영방안, 집행및사업의평가등을수행하여바이오매스에너지의보급에전초기지가될수있을것임 또한향후바이오매스중장기로드맵작성을통해구체적인계획과비전제시필요 84