이산화탄소 배출량 분석식

이산화탄소 배출량을 분석하고 배출량을 산출하기 위하여 전절의 IPCC에서 제시한 방법을 기준으로 다음과 같은 분석식을 구하여 이산화탄소 배출량을 추 계하였다. 우선 동·하계 전력공조시스템과 동계 비전력공조시스템으로 나누고, 전력공조시스템의 경우에는 송배전효율, 발전효율, 발전원별구성비, 연소율 및 탄소배출계수 등을 이용하여 이산화탄소 배출량을 구하였다. 비전력공조시스템 은 가스보일러, 기름보일러로 구성이 되어있고, 각각의 보일러의 연료 소비량은 고정시키고 펌프 및 팬 등의 기타소비전력만을 이용하여 송배전효율, 발전효율, 발전원별구성비, 보일러효율, 연소율 및 탄소배출계수에 따라서 이산화탄소 배 출량을 구하였다. 여기에서 사용되는 송배전효율, 발전효율 및 발전원별구성비 는 2000년 한전자료⁽⁹⁾를 이용하고 연소율, 탄소배출계수 등은 IPCC자료⁽⁸⁾를 이 용하였다.

2.3.1 전력공조시스템

하계의 경우에는 단위 시간당 냉동톤(E_L)을 공조시스템의 COP로 나누면 공 조시스템의 에너지소비량(E_con)을 얻을 수 있다.

E_con = E_L

COP (2.9)

이 공조시스템의 에너지소비량을 송배전효율(SE)로 나누면 공조시스템에 공 급하기 위하여 발전설비에서 생산된 전기 에너지량(E_ele)을 구할 수 있다.

E_ele= E_con

SE (2.10)

공조시스템에 공급하기 위하여 발전설비에서 생산된 전기에너지량을 구한 후 에는 발전원별 구성비에 따른 각각의 수력, 화력 및 원자력 발전에너지를 구할 수 있다. 이와 같은 발전에너지(E_pp)는 다음과 같이 구할 수 있다.

E_pp= E_ele× PPDR (2.11)

위의 식 (2.11)를 이용하여 수력, 화력 및 원자력발전에서 출력되는 에너지를 구할 수 있다. 각각의 에너지원에서 이산화탄소 배출과 직접적인 관련이 없는 수력 및 원자력발전 에너지를 제외한 화력발전 에너지를 가지고 다음 식과 같 이 이산화탄소 배출량을 계산할 수 있다.

GCO2=

∑ (

)

식(2.12)는 발전원별 구성비에 따른 발전에너지에 IPCC 추계방법론⁽⁸⁾에서 제시 한 이산화탄소 배출계수를 구하는 방법과 연소효율을 이용하여 이산화탄소 배 출량을 추계한 것이다. 여기에서 사용된 이산화탄소 배출계수와 연소효율은 Table 1에 나타내었고, 발전효율은 Table 3에 나타내었다.

2.3.1 비전력공조시스템

비전력공조시스템의 경우에는 전력공조시스템과는 다르게 연료소비량을 이용

한다. 동계 비전력공조시스템은 가스보일러와 기름보일러로 구성이 되어있는데 각각의 보일러에 사용된 연료는 고정시키고 연료외의 펌프 및 기타 소비전력에 대하여 발전원별, 발전효율, 송배전효율 등을 변화시키면서 이산화탄소 배출특 성을 분석하였다. 비전력공조시스템의 총 에너지를 구한후 연소효율과 이산화 탄소 배출계수 등을 곱하고 비전력공조시스템의 효율로 나누면 비전력공조시스 템의 이산화탄소 배출량을 계산할 수 있고, 식은 다음과 같다. 여기서 사용된 이산화탄소 배출계수와 연소효율은 Table 1에 나타내었고, 연료소비량과 비전 력공조시스템의 효율은 Table 2에 나타내었다.

G_CO2=

∑ (

)

Table 1 Carbon dioxide emission factors by fuel type and

Fossil LNG 56.10 0.995

Table 2 Boiler efficiency and output power Boiler efficiency Output power

Gas boiler(LPG) 85% 0.0865 GJ/kg

Oil boiler 86% 0.086 GJ/L

Table 3 Trend of thermal plant efficiency(%) - KEPCO statics

Antracite Coal

Bituminous

Coal Heavy oil L N G Combined cycle

2000 34.48 39.25 37.45 35.68 43.67

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