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문제 정의
- 본 연구에서는 KFS(2016) 통계에 의해 언급된 국내 Wood pellet 생산량이 2015년 소비량 148만톤 대비 5.6%인 상황에서 바이오매스 전소발전소 신규 허가 신청 용량은 841.6Mw에 이르고 있어 바이오매스 발전소 허가량 및 Wood pellet 혼소에 따른 Wood pellet 소요량 예측 필요성이 대두됨에 따라 현재 가동되고 있는 바이오매스 발전소와 신규허가 신청된 바이오매스 발전소에서 필요한 Wood pellet 소요량과 한국전력 발전 자회사들의 혼소 사용계획 및 국내 연도별 RPS의무공급량을 토대로 Wood pellet 소요량을 연구하였으며 국내에서 생산된 Wood pellet을 50% 사용하여 발전한다는 가정하에 국내에서 발전가능한 최적 바이오매스 발전량을 연구하였다.
가설 설정
- ③ 2021년에 준공되어 2022년부터 가동되는 바이오매스 발전소는 Wood pellet 전소발전(Wood pellet 100%)으로 가동하고 증설되는 발전량은 2016-2020년 까지 허가 신청된 평균 발전량(168.3Mw)만큼 매년 증가하는 것으로 가정한다.
- 그러나 본 연구에서는 국내에서 16년 이후에 전소발전소가 가동되고 있고 RPS 가중치가 혼소발전보다 전소발전이 1.5배 높은 것을 고려하여 2021년 이후에 가동되는 발전소의 경우 전소발전으로 가정하고 발전 효율을 40%로 적용하였다. 이를 근거로 Wood pellet 사용량 환산은 아래 가정으로 추산하였다.
- 또한, 발전설비 효율은 건설 예정인 프로젝트 사례 조사에서 확인된 설비 효율 40%를 적용하였고 연료열량은 기존 선행연구 논문에서 제시된 열량을 동일하게 사용하여 3,850Kcal/kg을 반영하였다 [14]. 증설되는 발전소에 사용되는 연료를 Fig. 3과 같이 2012-2015년 평균인 Wood pellet 사용비율 82.3%로 가정할 수 있으나 시장 조사결과 Fig. 3에는 한국전력 발전자회사들의 Wood pellet 혼소사용 실적이 포함되어 있어 두 경우의 가정을 수립하여 향후 Wood pellet 소요량을 산정하였으며 Wood pellet 열량 및 발전효율은 Table 1과 같이 가정 하였다.
- 2015년까지 한국전력 발전자회사를 제외한 바이오매스 발전사들은 소량의 Wood pellet을 사용하였으나 동서발전(동해바이오)이 2017년도에 연료를 Wood pellet으로 전환하였다. 향후 석문에 너지, GS EPS Wood pellet 사용 검토, 환경 운송 등 발전사업 허가 및 운영에 영향을 미치는 여러 시장 상황을 고려할 경우 Bio-SRF의 비중이 증가하기는 쉽지 않을 것이라 판단하여 본 연구에서는 바이오매스 발전소 건설계획이 계획대로 진행되고 계획 준공년도 다음해에 정상 가동된다는 가정 하에 Wood pellet 소요량을 추정하였으며 발전소 건설 특성(자본투입, 민원, 인허가 등)상 계획보다 준공이 지연되는 것이 보편적이므로 준공 계획년도 다음해부터 연료를 정상적으로 사용하는 것으로 가정하였다. 또한, 발전설비 효율은 건설 예정인 프로젝트 사례 조사에서 확인된 설비 효율 40%를 적용하였고 연료열량은 기존 선행연구 논문에서 제시된 열량을 동일하게 사용하여 3,850Kcal/kg을 반영하였다 [14].
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