일본 최대 바이오매스 발전 시설
미야자키 바이오매스 순환발전소는 계분을 연료로 활용하여 발전소를 운영하는 일본내 최대 규모의 바이오매스 발전 시설이다. 발전소는 미야자키현 중부의 천남 정(川南町)에 위치하여, 계사분뇨를 북부의 고천수(高千穂) 방면, 남부의 도성(都城) 방면에서 수거한다. 수거범위가 미야자키현 전역이기 때문에 물류비용 측면에서 볼 때 가장 좋은 입지에 위치해 있다.
발전소는 미야자키현의 양계 조합(3개의 조합), 육계 회사(4개사), 전기 관련 회 사가 출자(출자금 : 1억 엔, 출자비율: 조합 및 육계 회사 58%, 전력 관련업체 42%) 하여 설립하였으며, 2005년 5월부터 전력을 공급하고 있다.
발전소는 지속적인 계사분뇨 공급에 의해 운영되고 있다. 발전소에 반입되는 계 사분뇨는 하루에 약 440톤, 여기에서 11,350KW의 전력이 생산되고 있다. 또한 소 각에 의해 발생하는 연간 약 13,000톤의 소각재를 비료 원료로 판매하고 있다. 발 전소 내에서도 전력을 소비하기 때문에 생산한 전력 중 발전소에서 소비하는 전력 을 제외한 약 9,000KW가 판매되고 있다.
미야자키 바이오매 스 순환발전소는 계 분을 연료로 활용하 여 발전소를 운영하 는 일본내 최대 규모 의 바이오매스 발전 시설이다.
농업 ․ 농정 동향
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그림 1 계사분뇨에서 발전까지의 흐름
(발전소)
발전 [그린전력]
- 소각재는 회수하여 판매 - 증기는 복수기(復水機)로 순환 (계사)
계사 분뇨
트럭
운송 투입 저장
창고
소각 보일러
고온 ․ 고압 중기
터빈 회전
발전소의 소각 보일러는 24시간 가동되며, 연간 가동률은 90% 전후로 높은 수준 을 유지하고 있다. 계분은 30미터 높이의 소각 보일러에서 연소되며, 전력은 소각 보일러에서 발생하는 고온, 고압의 증기(압력 6메가 파스칼, 온도 450도)로 터빈을 회전시켜 만들어진다.
소각 보일러의 온도는 바닥에서 천장까지의 높이에 따라 1,000도에서 850도로 차이가 있으며, 연소의 효율성 향상을 위해 계분의 수분 함유율은 43% 정도가 적 당하다. 계분을 실은 트럭이 반입될 때, 검사를 시행하여 계분의 수분 함유율이 50%를 초과하는 경우에는 반입이 허용되지 않는다.
계분을 이용한 발전 방식은 고도의 기술이 요구되는데, 특히 소각 보일러 관리 에 있어 주의를 요한다. 이 발전소는 영국의 계분 발전소를 모델로 하고 있다.
그림 2 발전소에 반입되는 계분
세계농업 제124호 | 43 회구축과 지구 환경 보전에 기여하고 있어 “그린전력”이라고 불린다. CO2를 절감 한다는 환경적인 가치는 단순한 전력생산의 가치보다 높게 평가되고 있다.
미야자키 바이오매스 순환 발전소에서는 석탄 등의 화석 연료를 사용하지 않고, 탄소 뉴트럴(CO2의 증감에 영향을 주지 않는 성질)이 되는 계분(바이오매스 자원) 을 소각함으로써 전력을 생산하고 있다. 이에 따라 지구 온난화의 원인이 되는 CO2 배출을 줄일 수 있으며, CO2 배출의 삭감 효과는 연간 65,000~70,000톤에 달 한다. 발전소에서는 법률(RPS법)에 따라 CO2 배출 삭감 효과와 환경가치를 별도로 분리하여 전력 요금에 포함시켜 판매하고 있다.
또한 발전소는 고용 창출에 기여하고 있다. 직원은 36명(중 외부 위탁 23명)이며, 총무, 영업, 현장 관리에 대해서는 지역 주민을 중심으로 고용한다. 전문성이 요구 되는 운전 업무, 관리 업무, 기술 관리 부문 등 전력산업에 대해서는 출자자인 서 일본 환경 에너지 주식회사(큐슈 전력 주식회사를 모기업으로 하는 100% 출자 자 회사)에서 파견한 직원들이 담당하고 있다. 미야자키 바이오매스 순환 발전소는 운 영 4년째가 되는 2009년도에 경영의 흑자를 목표로 하였으며, 향후 3년을 분기점 으로 누적 손실 해소라는 목표 달성을 위하여 사업을 추진하고 있다.
표 3 미야자키 바이오매스 순환 주식회사 기업 개요
명 칭 설립 등 소각수량 발전출력 용 도 참 고
미야자키 바이오매스 순환 (주) (미야자키현
카와미나미쵸)
설립 2003년 운전 2005년
하루에 440톤
연간 132,000톤
11,350KW 판매급
시설동력
국내최대의 계분발전 설비, 연간 17~18천
가구상당의 가정용 전력량을 공급 주: 보조사업명) 생산진흥종합대책사업(국가), 바이오매스 이활용 프론티어 추진사업(현).
자료: 미야자키현 농장수산부 축산과 (2008년 3월).
가축분뇨 발전의 계기
계분을 이용한 발전은 1999년 11월 가축분뇨법 시행과 지구 온난화 방지를 위한 사회적인 관심이 증가되면서 시작되었다. 2002년 1월에 새로운 에너지로서 바이오 매스 발전이 시작1)되어, 2003년 4월에는 전력회사 등 전력 소매사업자에게 바이오 매스와 같은 새로운 에너지에 의한 발전량을 할당하여 자가발전 또는 구매를 의무 화2)하였다.
1) 신에너지 이용 및 촉진에 관한 특별 조치법(2002년 1월 시행령 개정) 계분을 이용한 발전
은 1999년 11월 가축 분뇨법 시행과 지구 온난화 방지를 위한 사회적인 관심이 증 가되면서 시작되었다.
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발효 퇴비화시설, 탄화시설 등의 처리시설 설치가 추진된 적도 있다. 발전소 측 에서는「앞으로 양계농가가 감소할 경우, 발전 유지에 필요한 계분을 안정적으로 수거할 수 있는가」, 생산자 측에서는「지속경영(지속 가능성)과 기업경영을 함께 추구할 수 있는 것인가」 등과 같은 고민을 하고 있다. 또한 투자 금액이 많이 소 요되므로 발전소 건설에 대한 새로운 투자 결정을 내리기가 쉽지 않은 상황이다.
그러나 궁극적으로 발전소 건설이 지연되고 있는 것은 지속적인 경영안정을 추 구하는 생산자의 위기의식이 강하게 작용하고 있기 때문이다.
축종에 따른 분뇨의 차이
분뇨는 사육 여건과 축종에 따라 수분함량이 서로 다르다. 분뇨에 수분이 얼마 만큼 포함되어 있느냐에 따라 발열량이 차이가 나기 때문에 축종에 따른 분뇨의 차이는 새로운 문제를 야기한다.
육계는 톱밥 위에서 사육(평지 사육)된다. 따라서 분뇨는 톱밥과 섞이기 때문에 수분함유율은 높아도 50% 정도이며, 얻을 수 있는 발열량은 일반 쓰레기보다 높 다. 그러나 계분이라 하더라도 여름철에는 계사에 급수시설이 필요하기 때문에 수 분 함유율이 타 계절에 비해 높다.
산란계는 케이지에서 사육되기 때문에 분뇨가 케이지 아래에 쌓이며, 수분 함유 율은 80%로 높은 수준이다. 수분 함유율이 높은 것은 소각할 때 보일러 온도를 낮 추기 때문에 연료로서 적당하지 않다. 비육우 분뇨의 수분함유율은 60% 이상이고,
그림 3 육계 계사
2) 전기사업자에 의한 신에너지 등의 이용에 관한 특별조치법(RPS법) (2003년 4월 시행)
세계농업 제124호 | 45 고려해야 한다.