표제지
ABSTRACT
목차
제1장 서론 10
제1절 연구의 배경 및 목적 10
제2절 선행연구 동향 13
제3절 연구내용 및 범위 19
제2장 이론적 배경 21
제1절 바이오매스 개요 21
1. 바이오매스 정의 21
2. 바이오에너지 및 리파이너리(Bio-refinery) 22
3. 바이오매스 분류 26
4. 바이오매스 종류 및 현황 30
제2절 경제성 평가 이론 44
(1) 경제성 평가 이론 개요 44
(2) 경제성 평가 방법론 47
제3장 분석대상 발전사업 53
제1절 프로젝트 개요 53
(1) 발전 연료 53
(2) 발전소 건설 사업지역 56
(3) 바이오매스 발전소 규모 및 케냐프 재배면적 56
(4) 발전소 건설 및 운영 기간 62
(5) 자본구조 63
제2절 주요 공정계획 65
(1) 연료공급설비 65
(2) 보일러 65
(3) 연소 가스 처리설비 68
(4) 스팀터빈발전기 68
(5) 수처리설비 69
(6) 송·수전 설비 70
제4장 국내 초본계 바이오매스 발전소 경제성 평가 71
제1절 투자비 71
(1) 투자비 단가 71
(2) 건설투자비 72
제2절 경제성 분석기준 76
(1) 연료 성능(Spec) 및 단가 76
(2) 운영관리 비용(Operating and Maintenance cost, O&M cost) 78
(3) 환율 79
(4) 인건비 80
(5) REC 단가 및 가중치 81
(6) 계통한계가격(SMP) 83
제3절 경제성 평가 85
(1) 경제성 분석 결과 85
(2) 민감도 분석 86
(3) 민감도 분석 결과 87
(4) 균등화 발전비용(Levelised cost of electricity, LCOE) 89
제5장 결론 91
참고문헌 93
국문요약 95
표 1. 전처리 공정별 케냐프 연료특성 16
표 2. 전처리 공정별 케냐프 연료의 회분 조성 17
표 3. 회분 저감 반탄화 온도 조건별 케냐프 연료특성 18
표 4. 바이오매스 에너지 시스템 특징 22
표 5. 바이오리파이너리 기술개발 단계 24
표 6. 2세대 바이오리파이너리 기술 26
표 7. 바이오매스 발생유형별 분류 27
표 8. 2세대 바이오리파이너리 기술 29
표 9. 2020년 재생에너지 지표 34
표 10. 2020년 재생에너지 투자 및 생산 35
표 11. 2세대 바이오리파이너리 기술 35
표 12. 2021년 국내 바이오에너지 발전소 현황 40
표 13. 2021년 국내 100MW 이상 바이오에너지 발전기 현황 41
표 14. 바이오에너지 잠재량 - 1차 에너지 42
표 15. 바이오에너지 잠재량 - 발전량 42
표 16. 바이오에너지 잠재량 - 설비 용량 43
표 17. 국내사업 예비타당성조사 평가항목 및 방법 - 공공성 46
표 18. 국내사업 예비타당성조사 평가항목 및 방법 - 수익성 47
표 19. 케나프 고형연료 발열량 산정 53
표 20. 반탄화 조건별 케나프 펠릿 특성 54
표 21. 공정에너지 산정 방법 54
표 22. 새만금 간척지 케나프 생산수율 56
표 23. 2020년 국내 화력발전 이용률 61
표 24. 기술 종류별 바이오매스 발전 현황 61
표 25. 가중평균 자본비용 산정 63
표 26. 발전소 연계전압 및 접속선로 기준 70
표 27. 세계 바이오매스 발전소 용량, 이용률 및 단위 투자비 71
표 28. 국내 바이오매스 발전사업 현황 73
표 29. 할인율별 발전량 현재가치 74
표 30. 바이오매스 발전 연료 단가 78
표 31. 세계 바이오매스 발전소 용량, 이용률 및 유지관리 비용 79
표 32. 바이오매스 발전소 운영인력 80
표 33. 2017~2021년 한국동서발전 직원 평균 보수 81
표 34. 신·재생에너지원별 가중치 82
표 35. 신·재생에너지 공급인증서 현물시장 가격 및 거래량 83
표 36. 계통한계가격 84
표 37. 민감도 분석 시나리오 87
표 38. 발전소 이용률 민감도 분석 87
표 39. 시설투자비 민감도 분석 88
표 40. 연료 제조단가 민감도 분석 88
표 41. REC 가중치 민감도 분석 88
그림 1. 바이오리파이너리 개념 23
그림 2. 비식량계 바이오리파이너리 24
그림 3. 바이오리파이너리 개략도 25
그림 4. 바이오매스 에너지화 체계 28
그림 5. 2009 및 2019년 추정 재생에너지 비중 33
그림 6. 2009 및 2019년 재생에너지 비중 변동 33
그림 7. 2019년 바이오에너지 소비 비중 36
그림 8. 2009-2019 세계 바이오 열에너지 소비 추이 38
그림 9. 2010-2020 세계 바이오매스 발전 지역별 추이 39
그림 10. 케나프 생산 규모의 경제성 추정 도식도 55
그림 11. 발전기 규모 산정 시트 57
그림 12. 케나프 생산 및 발열량 입력 시트 62
그림 13. 건설 및 사업 기간 입력 시트 62
그림 14. 자본구조 입력 시트 64
그림 15. 석탄화력발전(미분탄 보일러) 66
그림 16. 석탄화력발전(유동층 보일러) 67
그림 17. 바이오매스 유동층 보일러 68
그림 18. 투자비 할인율 입력 시트 75
그림 19. 투자비 단가 입력 및 투자비 산정 시트 75
그림 20. 경제성 분석기준 입력 시트 84
그림 21. 사업의 연간 현금흐름 산정 시트 85
그림 22. 경제성 분석 시트 86
그림 23. REC 가중치와 발전소 이용률 복합 민감도(경제성 확보 영역) 89
수식 1. 순현재가치 산정방법 48
수식 2. 내부수익률 산정방법 49
수식 3. 수익성지수 산정방법 49
수식 4. 기업잉여현금흐름 산정방법 50
수식 5. 가중평균자본비용 산정방법 52
수식 6. 자기자본비용 산정방법 52
수식 7. 산술발열량 산정방법 58
수식 8. 산술 발전량 산정방법 58
수식 9. 케냐프 발전소 용량 산정방법 59
수식 10. 케냐프 재배면적 산정방법 60
수식 11. 반탄화 공정 소비 에너지 산정방법 77
수식 12. 균등화 발전비용 산정방법 90