설에서 주요 투입요소는 다량의 CO2가 포함된 화력발전소의 배기가 스이며, 미세조류가 CO2를 고정화하여 다시 발전용 연료를 생산하 므로 탄소순환형 기술이 된다.
그림 29 BECCU 생산공정 개념도(옥외배양 플랜트(㈜카이로스), 바이오매스 수확 플랜트(차세대바이오매스연구단), 바이오매스 건조 플랜트(해양생물산업 육성센터))
자료: ㈜카이로스, http://www.cstimes.com/?mod=news&act=articleView&idxno=142658;
차세대바이오매스연구단, http://hellodd.com/?md=news&mt=view&pid=61202;
해양생물산업육성센터, http://m.bioin.or.kr/board.do?num=216054&bid=report&cmd=view;
검색일: 2019.7.11
먼저 투자비 산정을 위해 Giostri et al.(2016)에서 제시된 500ha 면적에서 옥외배양(Open pond)12) 시스템 기준으로 산정된 문헌 값을 활용하였다. 해당 논문에서는 단위 면적(ha)당 필요 설비 비용을 제시하고 있는데 특히 미세조류 바이오매스 건조 및 수확공
12) 미세조류의 배양을 위해 주로 옥외배양(open pond system)과 광생물반응기 (Photobio reactor close system)를 이용하는데, 옥외배양은 주로 호수 및 연 못(pond)의 형태를 갖춘 반응시설로서 일조량이 많은 국가에 적합한 배양방법임
정에 필요한 전력생산을 위한 별도의 설비 설치를 가정하여 전력생
cycle) 등 천연가스 발전소에서 연료로 활용을 목적으로 한 합성천 연가스(synthetic natural gas, SNG) 제조 기술로 분석 대상을 한 정한다. 해당 기술 역시 발전소 배기가스로부터 CO2를 포집한 후, 물분해시설로부터 제조된 수소를 합성하여 발전용 연료를 얻는 탄 소순환형 기술로, 이때 공정에서 필요한 에너지를 신재생 전력과 같 은 저탄소 발전원을 사용 시, 온실가스 감축효과가 더 크다.
그림 30 Power to gas 생산공정 개념도(AUDI EG)) 자료: AUDI AG,
https://forschung-energiespeicher.info/en/project-showcase/versorgungsnetze/projekt-einzelansi cht/110/Weltweit_erste_industrielle_Power_to_Gas_Anlage/, 검색일: 2019.7.11
Power to gas 기술에서 고려되는 시스템은 크게 3개의 모듈 로, CO2 포집공정, 수소 생산공정, 합성천연가스 생산공정으로 구성 된다. 동 기술 역시 R&D 단계에 있어 해외문헌조사를 통해 각 모
듈에 대한 기술특성치를 구성하였다. 먼저 합성천연가스 생산공정에
조달비용에 해당한다고 언급하고 있다. 본 연구에서는 CO2 포집시 (Blanco et al., 2018 재인용); 3) Gassner and Maréchal(2015) (Blanco et al., 2018 재인용);
4) Grond et al.(2013) (Blanco et al., 2018 재인용); 5) de Bucy et al.(2016) (Blanco et al., 2018 재인용); 6) Kötter et al(2015) (Blanco et al., 2018 재인용); 7) Dickinson et al.(2010) (Blanco et al., 2018 재인용); 8) Moeller et al.(2014) (Blanco et al., 2018 재인용)
표 15 Power to gas 메탄화공정 기술특성치
포집 공정 관련 비용은 미국의 NETL(2015) 내 NGCC 발전소 및 포집공정 비용 정보를 활용하였다. 이때, 해당 연구에서 아직 상 용화에 도달하지 않은 천연가스 발전소 대상 포집 공정의 기술적
불확실성에 기인한 예비비(Contingency) 비용은 반영하지 않았다.
발전원 기술
BECCU 30 7,833 122.3 0.08 42 90
Power to gas 30 8,029 297.8 0.00 49 90
자료: 김수덕·오재익(2016), 김주청(2013), ETRI(2014) 참고하여 재작성. BECCU와 Power to gas는 100% 전소 기준으로 기존의 발전설비 비용을 합산하여 산정함
표 16 발전기술별 특성치