해외 유기성폐자원 에너지화(바이오가스화)

소개글

해외 유기성폐자원 에너지화(바이오가스화)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 세계 에너지화 현황
1) 세계 에너지화
2) 미국
3) 일본
4) 독일
5) 영국
6) 프랑스
7) 덴마크
8) 캐나다

2. 해외 에너지화 정책 및 제도
1) 미국 - 재생연료, 에너지 의무할당제 등
2) 일본 - RPS 등
3) 독일 - Electricity Feed-in Law, Renewable Energy Source Act 2000
4) 영국 - Renewable Obligation : RO
5) 프랑스
6) 덴마크
7) 캐나다

3. 해외 유기성폐기물 에너지화 처리기술 및 사례

1) 해외 바이오가스화 기술
a. DRACO Process
b. VALORGA Process
c. Vegger Process
d. BIOCEL Process
e. SEBAC Process
f. Snamprogetti Process
g. BIOMET Process

2) 국내 바이오가스화 시설현황

3) 해외 바이오가스화 사례
a. 독일
b. 덴마크

본문내용

45
(3.1)
37,260
(7.8)
표-24 바이오가스 활용 현황
2) 해외 유기성폐자원 에너지 활용 사례
가. 독일
바이오가스 전력 보조금 정책은 바이오가스 플랜트 숫자의 급진적 확대로 이어졌다.(그림 2). 바이오가스 플랜트 구는 2000년 약 1,000기에서 2009년에는 약 4,500기까지 증가하였으며 전시설의 발전용량은 2009년 기준으로 약 1,880MWh이다. 생산된 대부분의 바이오가스는 주로 열병합발전을 통해 전기와 온수를 공급하는 형태로 이루어져 있으나 최근들어 신규 플랜트의 온수 판매율이 30% 미만으로 에너지 효율 및 수익성이 급격히 떨어지고 있어, 바이오가스 Upgrading을 통해 천연가스 대체연료(도시가스, 자동차 연료)로 공급하는 사례가 늘어나고 있는 추세이다. 2008년 3월 연방 경제성령의 개정을 통해 바이오가스를 천연가스 배관망에 혼입할 수 있는 새로운 기준을 제시하고 2020년에 천연가스 소비량(2007년 기준)의 6% 그리고 2030년에는 10%를 바이오가스로 대체한다는 계획을 수립한 이후부터는 바이오가스의 정제를 통한 천연가스 대체연료로서의 활용에 많은 관심을 기울이고 있다. 2006년 독일 북부의 Jameln에서는 하루에 약 100대의 자동차연료 생산이 가능한 바이오메탄 플랜트가 운용된 이래, 2009년에는 독일 전국적으로 약 35개의 바이오메탄 플랜트가 운용되고 있으며 그 중 29개 플랜트에서 생산되는 바이오메탄은 도시가스 관망에 주입되어 전체 가스소비량의 1.7%를 대체하고 있다. 바이오메탄 플랜트의 숫자는 지속적으로 증가하여 2010년 연말에는 약 70여 개의 플랜트가 운용되어 도시가스 배관망으로 주입되는 바이오메탄은 54,000㎥/h에 이를 전망이다. 도시가스 배관망에 바이오메탄을 공급한 최초의 회사는 Renewable Energy system GmbH 사로 2006년 12월부터 공공설비회사인 Stardtwerke Munchen 사의 고압 공급망에 바이오메탄을 공급하고 있다. 이 바이오메탄은 20년에 걸쳐 독일의 에너지 기업인 E.ON AG 사에 판매될 예정이며, E.ON 사는 투자를 통해 2008년부터 2011년까지 Schwandurf Ⅱ(1,000N㎥/hr)를 포함, 14개의 바이오가스 정제플랜트를 보유하여 매일 9,800N㎥/hr의 바이오메탄을 생산할 계획이다. 또한 장기목표로서 바이에른주 가스수요의 20%를 2030년까지 바이오메탄으로 전환시킬 계획이다.
도시가스 품질의 바이오메탄은 별도의 정제없이 자동차연료로 사용이 가능하다. 자동차 메이커인 Volkwagens 사는 RaiffeiseneG 사와 함께 바이오메탄 차량연료화 사업에 참여하여 바이오메탄 충전 차량의 보급뿐만 아니라 바이오메탄 차량 연료 충전소를 운영하고 있으며, 바이오메탄에 대한 자체브랜드인 ‘SunGas'를 만들어 판매하고 있다. 바이오메탄을 차량연료로 사용하는 경우, 2015년까지 면세가 가능하며 바이오메탄 20%에 천연가스 80%를 혼합하여 사용해도 면세혜택을 부여하고 있다. 현재까지 독일에는 모두 90,000여 대의 천연가스 자동차가 운용되고 있고 800곳의 천연가스 충전소가 있으나 바이오메탄을 연료로 사용하는 자동차는 전체 천연가스 차량의 0.13%에 불과하다. 그러나 스웨덴과 달리 도시가스 배관망 구축과 함께 바이오메탄의 배관망 주입 프로젝트가 활발히 진행되고 있고 2009년 6월, 바이오연료에 대한 쿼터제도의 변경으로 바이오메탄 시장 확대의 발판이 마련되어 향후 거대시장의 형성과 함께 많은 수요가 예상된다.
나. 덴마크
덴마크는 공동형(집중형) 바이오가스 플랜트가 각지에 건설되어 있으며, 현재, 대농가가 독자적으로 소유하는 것이 약 30개소, 공동에 의한 것이 20여개소의 바이오가스 플랜트가 존재한다. 농가가 독자적으로 소유하는 개별소형의 것에서 발전량 약 370만kWh/년, 약 900만kWh/년에 상당하는 온수를 생산하고 있다. 공동형 바이오가스 플랜트에서는 약 1억kWh/년의 전기와 약 2억kWh/년 상당의 온수를 생산하고 있다. 바이오가스 플랜트의 주요 원료물질은 가축분뇨로 연간 100만톤 처리 활용되고 있다.
유트랜드반도에 위치한 스토우스고 공동 바이오가스 플랜트의 운영현황을 살펴보면, 1996년에 50호의 농가에 의해서 5,500만DKK(토지 값을 포함하여 1DDK = 약 160원)을 투자하여 공동 플랜트가 건설되었다. 설비 처리 능력은, 축산 분뇨 약 11만 3천 톤/년, 산업 유기폐기물 약 9천 톤/년, 가정 쓰레기 7천톤/년, 리액터 탱크(발효조)용량은 6천㎥으로 되어 있다. 최단기로의 바이오매스량은 13만톤으로 700~750만㎥의 바이오가스를 생산하고 있다. 발효는 53±0.5℃의 고온 방식이 취해지고 있다. 집중형 바이오가스 플랜트의 문제는 각 농가와 플랜트간의 분뇨 및 가스를 제거한 뒤에 액비 수송에 인력과 비용이 부담되는 점이지만 스토우스고 공동 바이오가스 플랜트는 5호의 농가가 모델적으로 플랜트와 파이프로 직접 연결하여, 운반이 불필요하도록 시스템을 운영하고 있다. 그 밖의 농가에 대해서도 플랜트에서 수집하기 때문에 농가에서 시설을 설치하여 분뇨를 저류하여 둘 필요가 없다.
스코우스고 공동 바이오가스 플랜트는 축분 이외에 사업장폐기물, 음식물쓰레기 등 다양한 바이오매스자원이 이용되고 있으며 특히, 사업장폐기물인 백토나 지방산은 높은 가스효율을 유지하는데 필수적이기 때문에 지속적으로 유입될 수 있도록 하고 있다. 생산된 바이오가스와 온수는 인구 6만명의 인근 헤아닝시장에 공급되고 있으며, 헤아닝시장은 환경문제를 테마로 하여 국제 견본 시장이 매년 개최되는 등 환경문제에 대하여 노력하는 선진 도시로 알려져 있다. 구체적인 대응으로서 학교, 행정기관, 대기업과 연계하고 있으며, 그린 어카운트 제도가 되입되었고, 농업 바이오매스를 포함한 자연 재생에너지 이용에 적극적으로 참여하고 있다. 또, 지역별에 장래 인구 분포를 예측하여 에너지 관련 시설을 설치하는 등 선견성 있는 대응을 하고 있다. 또한 10년간의 데이터 정리에 근거하여 전력 소비나 폐기물을 감소해 가기 위해 그린 가이드가 설치되고, 실천을 리드하고 있다.

키워드

유기성폐기물,   유기성폐자원,   에너지화,   바이오가스화,   폐기물,   유기물,   해외 정책,   신재생에너지