화석에너지와 신재생에너지.

Presentation on theme: "화석에너지와 신재생에너지."— Presentation transcript:

1 화석에너지와 신재생에너지

2 목차 Ⅲ. 신재생에너지 현황 Ⅰ. 화석에너지 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 태양광에너지 풍력에너지 해양에너지 태양열에너지 지열에너지
개요 분류 신재생에너지 보급확대의 필요성 신재생에너지 보급확대에 관한 정책 Ⅲ. 신재생에너지 현황 태양광에너지 풍력에너지 해양에너지 태양열에너지 지열에너지 바이오에너지 소수력 연료전지 석탄가스화 복합발전 폐기물에너지 수소에너지

3 Ⅰ. 화석에너지 화석 에너지 석탄 태고의 식물이 흙 속에 매몰되어 변질된 것
식물이 물 밑에 쌓인 채로 토시에 퇴적되고, 이러한 퇴적분지의 침강이 빠른 속도로 이뤄지며, 그 위에 또 퇴적작용이 일어나는 과정이 반복되면서 탄층이 형성됨 석유 지하에서 천연적으로 생성되는 액체 주성분인 탄소와 수소 외에 황, 질소, 산소를 소량 포함 석유의 근원물질은 바다생물. 바다생물의 유체가 육지와 비교적 가까운 해저분지나 내만 등에 침적해 고압과 고열하에 점토광물의 촉매를 받아 석유로 변질

4 Ⅰ. 화석에너지 화석 에너지 천연가스 천연으로 땅에서 산출되는 가스를 통칭하며 메탄을 주성분으로 하는 탄화수소의 가연성가스
천연으로 땅에서 산출되는 가스를 통칭하며 메탄을 주성분으로 하는 탄화수소의 가연성가스 유전, 탄층에서 산출되는 것 외에 지하수에 용해되어 있는 수용성가스가 있음 도시가스, 자동차연료, 화학공업연료 등으로 사용

5 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 개 요 신재생에너지 : 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하는 재생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지(「신에너지 및 재생에너지 이용 개발 보급 촉진법」제2조 참조) 석유, 석탄, 원자력 또는 천연가스 이외의 새로운 신에너지로서, 자연에너지 또는 재생 가능한 에너지자원 화석에너지와 비교하여 비고갈성, 환경성, 공공성, 기술성 등의 특징을 가짐

6 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 신재생에너지의 분류 재생에너지 : 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 등 8개 분야 신에너지 : 연료전지, 석탄액화가스화(IGCC), 수소에너지 등 3개 분야 풍력발전 태양전지판

7 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 신재생에너지의 보급확대의 필요성
기존의 화석에너지의 문제점이었던 자원고갈, 환경오염 등을 해결하기 위한 안정된 자원 확보, 효율성 제고 등의 방책이 필요 최근 유가 불안정, 지구온난화 방지를 위한 기후변화협약의 규제, 새로운 에너지자원을 둘러싼 주도권 확보 등의 상황을 고려할 때 신재생에너지 개발 필요성은 선택이 아닌 필수 기존 에너지원과 대비 가격경쟁력을 확보한다면 신재생에너지산 업은 IT, BT, NT산업과 더불어 미래, 차세대산업으로 급신장 예상

8 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 한국은 1997년 교토의정서 채택 당시에는 개발도상국이었으나, 2010년 코펜하겐 당사국총회에서는 UNFCCC(유엔기후변화협약)에 2020년까지 ‘05년 기준 BAU(Business As Usual) 대비 30%의 온실가스 감축목표를 제출 2009년 발표된 제3차 에너지기본계획에는 신재생에너지 보급 목표가 포함되었으며, 1차 에너지 대비 신재생에너지 비중을 2015년 4.3%, 2020년 6.1%, 2030년 11%로 늘리는 내용의 계획을 제시

9 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 신재생에너지 보급확대에 관한 정책 사업목적 경과
신재생에너지 설비의 설치비를 지원하여 신재생에너지 이용보급을 확대 초기 시장창출을 위하여 정부 재원을 투입함으로써 민간 부분의 연구개발 및 산업발전 촉진 경과 1993년에 시작되어 2011년까지 에너지자원사업 특별회계와 전력산업기반 기금을 통해 9,079억 원이 투입 2030년까지 신재생에너지 보급률을 11%까지 높이는 것을 목표로 정부와 공급자 간에 공급참여 자발적 협약(RPA)을 체결

10 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 신재생에너지 국내 산업규모
2011년 현재 국내산업규모는 전년과 대비하여 기업체수는 12% 증가한 215개, 고용인원은 29% 증가한 13,380명, 매출액은 58% 증가한 8조 1,282억 원에 달함 수출액은 전년과 대비하여 77% 증가한 45.8억 달러, 민간투자는 22% 증가한 3조 5,580억원

11 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 신재생에너지 보급 세부정책 신재생에너지 설비 융자제도 보급보조사업
시설설치자 및 생산자를 대상으로 장기간 저리로 융자를 하여주도록 지원 시설자금 등 초기 투자비를 경감시켜 사업의 경제성을 확보하여 설비 및 관련산업을 보급, 육성하기 위한 제도 보급보조사업 설치비의 일정부분을 정부에서 무상으로 지원함으로써 국내 개발제품의 상용화를 촉진하고 초기 시장창출 및 보급 활성화를 유도 일반보급사업 : 60%지원, 시범보급사업 : 80%지원, 계획보급사업 : 전액 지원

12 Ⅱ. 신재생에너지 개괄 태양광주택 10만 호 보급사업 주택용 태양광 발전설비의 설치비의 일부를 무상 보조하는 사업
태양광시장 창출과 확대를 유도하며 관련기업의 안정적 투자환경을 조성하고, 이를 통해 기술을 발전시켜 태양광사업을 중장기 수출전략 분야로 육성 신재생에너지 지방보급사업 지역특성에 맞는 환경친화적인 신재생에너지 공급체제를 구축하기 위하여 지방자치단체에서 추진하는 제반 사업

13 Ⅲ. 신재생에너지 현황 1. 태양광 기술 개요 태양광에너지 태양에너지 이용
태양으로부터 지표면에 도달하는 복사에너지는 거의 무한대. 지구상에 1시간 내리쬐는 태양에너지의 양은 전세계가 1년 동안 소비하는 에너지와 동일 그러나 태양에너지는 에너지밀도가 낮으므로, 이를 실생활에 이용하거나 산업용으로 쓰기 위하여 값싸고 효율적으로 태양에너지를 포집하고 이를 다시 전기에너지나 열에너지로 바꾸어 주는 기술이 필요

14 Ⅲ. 신재생에너지 현황 태양에너지 이용기술 반도체의 일종인 태양전지를 이용하여 태양광에너지를 전력으로 변환시키는 발전방식
반도체의 일종인 태양전지를 이용하여 태양광에너지를 전력으로 변환시키는 발전방식 태양전지는 태양광중 가장 많은 비중을 차지하는 가시광과 근적외선을 효율적으로 사용할 수 있도록 하여 줌

15 Ⅲ. 신재생에너지 현황 2. 태양광발전시스템 태양광발전시스템의 구성
태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광발전시스템의 구성은 그 이용형태가 직류 또는 교류인지 여부, 계통과 연계되어 있는지 여부, 축전지 등의 저장장치가 있는지 여부 등에 따라 차이가 있음 태양빛을 받으면 태양광 어레이로부터 직류전기가 발생하는데, 이를 인버터(직-교류 변환장치)를 이용하여 교류로 변환한 후 우리가 사용하는 가전제품 등의 전원으로 이용

16 Ⅲ. 신재생에너지 현황 태양전지의 구조 및 동작원리 심소자인 태양전지를 이용하여 태양빛으로부터 직접 전기를 얻는 방식이 가능함
반도체 실리콘의 pn접합을 기본으로 그리드 형태의 전극과 반사방지막(앞면), 금속전극(뒷면) 등으로 구성됨 필요에 따라 직렬 또는 병렬로 연결하여 장기간 자연환경 및 외부충격에 견딜 수 있는 구조로 만들어 사용됨 태양광 모듈 : 최소단위

17 Ⅲ. 신재생에너지 현황 3. 시장 및 산업 현황 세계시장 국내시장
시장 규모의 측면에서 지상발전용, 소규모 전자제품의 전원공급용 및 우주용으로 구분됨 지상발전용은 다시 계통연계 유무에 따라 독립형 태양광발전시스템과 계통연계형 태양광발전시스템으로 구분 국내시장 정부의 대폭적인 지원정책에 의하여 주택 및 건물용 계통연계형시스템이 보급되고 있으며, 발전된 전기를 고가로 매입하는 정책에 따라 사업용 대규모 태양광발전시스템의 보급이 크게 증가되고 있음

18 Ⅲ. 신재생에너지 현황 향후 전망 최근 태양광시장은 전 세계적으로 연간 50%씩 급성장하는 추세
2030년에 태양전지만으로 전세계가 필요로 하는 전기의 약 9%를, 2040년에는 약 14%를 충당하고 2030년간 시장규모는 4,500억 유로를 상회할 것으로 전망 현재 태양광발전에 의한 전기의 생산단가는 비싼 편으로, 지금의 1/3수준으로 만들거나 효율을 3배 이상으로 높이는 등 경제성을 확보해야

19 Ⅲ. 신재생에너지 현황 풍력에너지 1. 풍력발전 개요 바람이 갖는 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 기술
자연의 바람으로 풍차를 돌리고 이것을 연결기구 등을 이용해 속도를 높여 발전기를 돌리는 발전방식 어느 곳에나 산재하는 무한정의 바람을 이용하는 무공해 발전방식으로, 환경에 미치는 영향이 거의 없고 국토를 효율적으로 이용 가능

20 Ⅲ. 신재생에너지 현황 2 풍력발전기의 구조 및 작동원리
2 풍력발전기의 구조 및 작동원리 로터와 기계장치들이 장착된 낫셀, 타워로 구성되며, 로터 블레이드에 작용되는 힘이 허브를 통해서 회전력으로 변화됨으로써 발전 허브 : 로터 블레이드는 허브에 고정이 되고 허브는 다시 회전축에 연결 회전축 : 허브와 연결되어 있는 회전축은 베어링에 의해서 고정 기어박스 : 발전기는 분당 약 1,500회 회전하며 로터는 분당 수십회 회전 브레이크 : 기어박스 다음에 장착되며 디스크 브레이크를 사용

21 Ⅲ. 신재생에너지 현황 풍력발전기의 분류 구조, 운전방식, 출력제어방식, 전력사용방식에 따라 구분됨
회전자축의 방향에 의한 분류 : 수직축 : 다리우스형,자이로밀형, 사보니우스, 퍼들형,크로스 플로우형 수평축 : 프로펠라형, 세밀형, 네덜란드형, 다익형 * 수평축이 효율이 높고 안정적이어서 상업용풍력발전단지에 적용

22 Ⅲ. 신재생에너지 현황 3. 시장 및 산업 현황 세계시장
현재까지 개발된 신재생에너지원 중 가장 경제성이 높아 일찍이 유럽은 물론 최근에는 미주나 아시아 등지에서도 적극 개발하는 추세 특히 해상풍력발전은 풍속이 크고 풍향의 변화가 적어 대형화와 고속화에 적합하며 육상과 같은 공간적 제약이 없어 그 시장은 현재 전체 풍력발전용량의 8%에서 2020년 39%로 확대될 것으로 전망 풍력발전설비 시장은 덴마크, 독일과 미국 등 풍력발전산업이 발달한 선진국 상위 6개 업체인 Vestas(덴마크), Ge Wind(미국), Enercon(독일), Gamesa(스페인) 등이 전체 시장의 86%를 차지하여 과점 현상

23 Ⅲ. 신재생에너지 현황 국내시장 2011년말 현재 국내 풍력발전은 251MW로 국내 전체 발전용량의 0.8% 수준으로 초기 단계 정부가 풍력을 3대 핵심분야로 선정하여 2014년까자 총 발전량의 1.8%를 담당하게 할 계획이어서 관련산업의 본격적인 성장이 기대됨 지역별로는 2011년말 현재 강원도가 약 75.6MW로 국내에서 가장 많은 용량이 설치되었고, 경북이 40MW, 제주가 16MW 「대체에너지개발촉진법」에 따라 88년부터 기본계획을 수립하여 본격적인 풍력발전기술의 개발이 시작하였으며, 향후 국산화 및 저가화를 통하여 보급을 확대할 필요가 있음

24 Ⅲ. 신재생에너지 현황 해양에너지 해양에너지는 활용에 따라 조력발전, 파력발전, 온도차 발전으로 구분 조력발전
조석을 동력원으로 하여 해수면의 상승하강 현상을 이용하여 전기를 생산하는 방식. 밀물에 물을 가두어 두었다가 수문을 열면 물이 쏟아져 나오면서 발전을 하게 되며, 썰물에는 터빈의 블레이드가 반대방향으로 돌면서 다시 발전을 하게 됨 적절한 장소선정이 매우 어려우며 설치비용이 많이 드는 단점으로 인해 미래 전력수요의 일부만 충족 예상

25 Ⅲ. 신재생에너지 현황 조석현상 : 지구표면의 원심력과 달과 태양의 인력의 차이에 의해 발생하는 기조력에 의해 하루에 두번씩 밀물(간조에서 간조까지)과 썰물(만조에서 간조까지)의 모습이 나타남 * 해수면이 가장 높아졌을 때를 만조, 최저로 되었을 때를 간조 우리나라의 경우 평균 약 12시간25분으로 하루에 만조와 간조가 두번씩 나타나며 그 시각은 매일 수십 분씩 늦어짐

26 Ⅲ. 신재생에너지 현황 파력발전 입사하는 파도에너지를 원동기의 구동력으로 변환하는 방식 온도차 발전
해양표면의 온수와 심해의 온도차를 이용하여 이를 기계 에너지로 전환하는 방식

27 Ⅲ. 신재생에너지 현황 시화호 조력발전소 현재 국내 조력발전에 적합한 지역으로는 시화호, 가로림만, 인천만, 강화, 새만금 등이 있음 직선으로 된 시화방조제가 구부러지는 곳 즉 작은 가리섬에 위치한 시화호는 최고 9m, 평균 5.6m나 되는 서해안의 조수 간만의 차가 존재하는 국내 조력발전의 최적지 단류식 창조발전으로서, 배수문은 총 8문이며 1기당 25.4MW 규모의 발전기 10대가 하루 12시간 가동을 통해 연간 5억 5,200만KW의 전력을 생산(소양강댐의 1.5배이며, 인구 50만의 안산시 전력공급량의 규모) 연간 86만 2,000배럴의 유류대체 효과와 15만 2,000톤의 이산화탄소 저감효과

28 시화호 조력 발전소 평균 조차 : 5.57m 기존방조제 활용(방조제길이 12.7km) 2004년 건설 착공, 2009년 완공
연간 발전량 : 5억5,200만 kwh 해수유통 : 연간 약 600억m3

29 Ⅲ. 신재생에너지 현황 태양열에너지 1. 태양열발전 개요
검은 색의 물체에 빛이 쬐이면 표면에서 빛에너지가 열에너지로 바뀌어 물체가 점점 뜨거워지는데 이런 원리를 이용한 것이 태양열시스템 집열장치를 이용하여 내부의 열로 수증기를 얻어 터빈을 회전하는 방식 우리나라는 일사량도 풍부하고 전국적으로 고르게 분포되어 있어 전국 어느 지역에나 설치가 가능하며 100% 국산기술로 생산된 태양열설비 시스템이 개발되어 있어 설치비도 비교적 저렴하여 비교적 경제적인 에너지원

30 Ⅲ. 신재생에너지 현황 2. 태양열발전의 원리 집열장치 : 태양으로부터 오는 빛에너지를 모아 열로 바꾸는 장치
*일몰 후에는 태양열 생산이 불가능하므로 태양열을 모으는 집열장치가 매우 중요 평판형 집열판은 빛을 흡수하는 집열판을 유리나 플라스틱과 같은 투명한 판이 덮고 있는 형태로서, 빛이 투명판을 통과하면 그 속에서 온실효과가 발생하여 열이 생성 주간에 집열판에 모인 열에너지를 저장탱크에 저장하였다가 필요시 수시로 사용하게 되는데 이러한 열을 저장하는 탱크를 축열조라고 함 집열판 속에서 데워진 열매체는 축열조 속에 설치되어 있는 열교환기로 이동하여 축열조 속의 물을 가열

31 Ⅲ. 신재생에너지 현황 지열에너지 1. 개요 지열이란 지표면이 얕은 곳에서부터 수Km 깊이에 존재하는 뜨거운 물(온천)과 암석(마그마)을 포함하여 땅이 가지고 있는 에너지 태양열의 약 46%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅속의 온도는 지형에 따라 상이 * 지표면 가까운 땅속의 온도는 개략 10~20도 정도로 연중 큰 변화는 없으나 지하 수Km의 지열온도는 40~150도 이상을 유지 우리나라는 일본, 이탈리아 등과 같은 화산지대가 없어 심층지열 이용은 매우 어려우며, 지하 100~150m의 지열을 이용하는 시스템의 개발 및 보급이 활발

32 Ⅲ. 신재생에너지 현황 2. 지열에너지 이용원리 지열발전
지하의 고온층에서 증기 또는 열수의 형태로 열을 받아들여 발전하는 방식 화산대에 있는 지역에서는 비교적 열을 얻기 쉽고 수백 또는 수천m나 되는 우물을 팔 필요 지열발전은 이탈리아의 랄데렐로 지역의 발전이 유명하며 이미 30만 Kw이상의 발전이 이루어지고 있음 지열의 직접 이용 지열의 이용형태 중 가장 오래되고 보편적이고 다목적으로 이용되는 방법 온천욕, 건물 및 지역난방, 농업응용 등

33 Ⅲ. 신재생에너지 현황 3. 기술개발 동향 지열에너지는 수입에 의존하지 않아도 되며, 경우에 따라서는 그 지역에서 이용할 수도 있는 에너지원 설비용량 측면에서 세계적으로 가장 보편적인 직접이용시설은 열펌프(56.5%), 온천(17.65%), 난방(14.9%), 온실(4.8%) 등의 순서 국가별 지열 발전현황을 보면 미국이 가장 많은 설비용량과 발전량을 나타내고 다음이 필리핀이 많은 지열발전을 활용

34 Ⅲ. 신재생에너지 현황 4. 향후 전망 국내 지열냉난방시스템은 2001년 88RT 보급을 시작으로 꾸준히 증가하는 추세
그러나 이러한 국가지원 사업의 신뢰성을 확인할 안전장치가 미흡하다는 점, 저가입찰방안으로는 신뢰성이 없다는 점 등이 문제로 지적됨 이러한 부실 시공 방지방안으로 인력과 장비에 대한 인증, 철저한 시공감리 및 시스템 표준화 등이 있음

35 Ⅲ. 신재생에너지 현황 바이오에너지 1. 개요 바이오에너지는 바이오매스를 원료로 생산된 에너지를 말하며 여기에는 바이오가스, 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오매스의 직접연소에 의한 열과 전기 등 포함 바이오매스 : 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물유기체를 말하며 화석연료에서 기인된 것은 제외(농산물 및 부산물, 임산부수생식물, 동물분뇨, 유기성 도시쓰레기, 유기성 산업쓰레기 등) 바이오에너지는 신재생에너지 중 유일하게 우리가 사용하는 열과 전기, 수송연료 모두를 생산(태양광과 풍력은 전기, 지열은 열 생산에 국한)

36 Ⅲ. 신재생에너지 현황 대부분의 국가에서는 석유소비량의 50% 이상이 수송부문에서 사용되며, 이러한 수송부문의 대체연료는 바이오에너지가 거의 유일 바이오연료는 현재의 인프라구조하에서 직접 활용이 가능하며 석유와 달리 재생성을 갖는 식물로부터 생산되므로 원료의 고갈우려가 없으며 생산원료인 식물의 경작과 종자의 개량 기술발달로 생산량이 계속 증가 바이오에너지 생산을 위한 바이오매스 자원은 전세계적으로 가장 많은 양이 확보되어 있을 뿐만 아니라 고갈되지도 않고 재생산이 지속적으로 이루어진다는 장점을 가짐

37 Ⅲ. 신재생에너지 현황 2. 바이오에너지의 이용 바이오가스
공기가 없는 혐기성 조건에서 유기물이 분해되면서 발생되는 가스로 메탄이 주성분 생산되는 곳은 매립지에서 발생하는 LFG(Landfill Gas)와 하수처리장의 소화조에서 발생하는 바이오가스,축산분뇨나 음식물쓰레기,산업폐수 등의 처리를 위한 시설에서 생산

38 Ⅲ. 신재생에너지 현황 목질계 바이오매스의 직접 연소
목질계 바이오매스는 인류 최초의 에너지 자원이며 지금까지도 개도국 및 후진국에서 장작의 형태로 많이 이용 산림 바이오매스는 지구상에서 생성되는 바이오매스 중 90%를 차지함. 전세계 1차 에너지 소비량과 비교하면 20배에 해당하는 산림 바이오매스가 매년 축적되는데 이는 석유매장량의 7배에 해당 에너지 식량 사료 유용물질 등 마목적 이용이 가능하고 지구곳곳에 골고루 분포한다는 장점이 있으나, 넓은 지역에 분포되어 있고 부피가 커 집하비용이 많이 들고, 화학적 물리적으로 복잡한 구조이며, 단위 중량당 발열량이 적음 장작형태로 화목보일러로 이용되거나 그 다음 단계로 활성탄(숯을 만들어 압착한 것)이나 칩으로 이용

39 Ⅲ. 신재생에너지 현황 바이오에탄올 화학공정에서 생산되는 에탄올과 발효에 의해 생산되는 에탄올로 현재 음료용으로 생산되는 바이오에탄올도 여기에 포함 생산원료는 당질계와 전분질계 목질계 해조류로 대별됨. 당질계 원료로는 사탕수수가 있는데, 브라질에서는 사탕수수를 사용하여 연료용 바이오에탄올을 생산하며 사탕무는 주로 유럽국가들이 사용

40 Ⅲ. 신재생에너지 현황 바이오수소 생물학적 수소생산방법은 물,유기물 및 가스를 출발 물질로 미생물의 다양한 메커니즘에 따라 여러가지 기술이 있음 녹조류가 광합성 메커니즘에 의해 물로부터 양성자와 전자를 공급받아 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산 방식, 일산화탄소로부터 미생물의 수성가스치환 반응에 의한 수소생산 방식 등이 있음

41 Ⅲ. 신재생에너지 현황 소수력에너지 소수력발전 : 산간벽지의 작은 하천이나 폭포수를 이용하여 낙차의 원리로 전기를 일으키는 것
「 대체에너지 개발 및 이용, 보급 촉진법 」에는 소수력설비를 시설용량 10,000kW이하의 설비로 규정하고 있으며, 2004년 12월 위 법을 「 신에너지 및 재생에너지 개발, 이용, 보급 촉진법 」 으로 개정하여 대수력을 포함한 수력으로 정의 소수력발전은 설비용량, 낙차, 발전방식에 따라 수로식(하천경사가 급한 상류지역), 댐식(하천경사가 적은 중하류의 유량이 풍부한 지역. 우리나라), 터널식(수로식과 댐식의 혼합식으로 굴곡이 심한 하천지역)으로 구분

42 Ⅲ. 신재생에너지 현황 연료전지 1. 개요 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지로 일종의 발전장치 산화 환원반응을 이용한 점 등 기본적으로는 보통의 화학전지와 같지만 닫힌 계내(系內)에서 전지반응을 하는 화학전지와 달라서 반응물이 외부에서연속적으로 공급되어 반응생성물이 연속적으로 계외(系外) 로 제거 가장 전형적인 것으로 수소-산소연료전지가 있으며 수소외에 메탄올 및 하이드라진과 같은 액체연료를 사용하는 것 등 다양한 방식 발전효율이 40~60%이며 열병합발전시 80% 이상 가능하고, 천연가스, 메탄올, 석탄가스 등 다양한 연료사용 가능하며, 환경공해를 감소시킨다는 장점

43 Ⅲ. 신재생에너지 현황 2. 장점 발전효율이 40~60%이며 열병합발전시 80% 이상 가능
천연가스, 메탄올, 석탄가스 등 다양한 연료사용 가능 회전부위가 없어 소음이 없고, 기존 화력발전과 같은 다량의 냉각수를 요하지 않으며 도심부근 설치가능하여 송배전시의 설비 및 전력 손실 별무

44 Ⅲ. 신재생에너지 현황 3. 연료전지 개발 현황 알칼리형 : 1960년대 군사용(아폴로 11호 우주선)으로 개발
인산형 : 1970년대 민간차원에서 개발된 1세대 연료전지 용융탄산염형 : 1980년대 개발된 2세대 연료전지로 대형발전소, 아파트단지, 대형건물의 분산형 전원으로 이용 고체산화물형 : 1980년대 기술개발된 3세대로서 선진국에서 가정용 자동차 등으로 연구진행 고분자전해질형 : 1990년대 개발된 4세대 연료전지로 가정용, 자동차용, 이동용 전원으로 이용되며 가장 활발하게 연구되는 분야로 실용화 및 상용화도 타 연료전지보다 빠르게 진행

45 Ⅲ. 신재생에너지 현황 석탄가스화 복합발전 IGCC : Integrated Gasfication Combined Cycle
저렴한 가격의 석탄발전이 탄소배출의 주요인으로 주목받으면서 발전효율을 높이는 방안과 이산화탄소 문제를 해결하는 혁신적인 개념에서 새로운 발전기술이 검토 IGCC는 현재의 석탄이용기술 중 이산화탄소를 가장 경제적으로 처리할 수 있는 가능성을 보여주고 있으며 에너지 수요증가,에너지 안보,에너지 다변화를 위해 석탄자원을 이용하는 발전설비의 개발이용이 필요한 시점으로 판단

46 Ⅲ. 신재생에너지 현황 미분탄을 가스화로에 공급하여 공기 또는 산소와 반응시켜 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 연료가스(합성가스)를 발생 연료가스 속의 먼지, 유황산화물 및 미량 금속 등의 불순물은 탈진 탈황설비 등으로 제거하여 깨끗한 연료가스를 만든 후 가스터빈에 공급 IGCC는 가스터빈 복합사이클로 구성되므로 플랜트 열효율이 높아 단위 발전 전력량 당 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물, 분진의 발생량을 저감시킬 수 있으며, 플랜트 출력에 대한 증기터빈 출력의 비율이 낮기 때문에 온배수의 발생량을 저감할 수 있는 등 환경성이 매우 우수

47 Ⅲ. 신재생에너지 현황 세계적으로 약 300기 이상의 가스화기가 합성가스 생산용으로 가동중이며 상업용 수준의 석탄 IGCC가 미국 네델란드 스페인에서 가동중 IGCC는 석탄을 이용한 고효율발전 기술 중에서도 향후 개발해야 할 가장 중요한 핵심기술로 분류되어 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 기존 화력발전을 대체할 것으로 전망 국내 IGCC 실증플랜트 계획 : 산자부의 제2차 전력수급 기본계획에 따라 2015년 300MW의 IGCC 플랜트를 충남지역에 건설할 것으로 예정

48 Ⅲ. 신재생에너지 현황 폐기물에너지 사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의하여 오일화 성형고체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수 기술 등의 가공과 처리방법을 통해 고체연료, 액체연료, 가스연료폐열 등을 생산하여 이를 산업 생산활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 한 재생에너지

49 Ⅲ. 신재생에너지 현황 수소에너지 수소 경제체제는 현재의 탄소 경제체제, 즉 화석연료를 대체할 가능성이 가장 높은 에너지로 평가 물이나 유기물질을 원료로 하면서도 사용 후엔 다시 물로 재순환되어 자원 고갈이 없으며, 수소연료 사용 후에도 극소량의 산화질소계열 물질들을 제외한 공해물질 및 이산화탄소를 전혀 배출하지 않는다는 장점 물을 전기분해해 수소를 얻는 방법은 아직 화석연료에 비해 비싸고, 천연가스에서 추출하는 것도 이산화탄소를 감소시키지 못하며, 얻어낸 수소를 안전하게 보관하는 것도 쉽지 않는 점 등의 단점