교내 신ㆍ재생에너지 사업성 분 석 (New & Renewable Energy)

1. 교내 신ㆍ재생에너지 사업성 분석 (New & Renewable Energy) 19973047 안 영 상 / 20062385 선 수 민

2. 1. 연 구 배 경 기후의 변화 background 세계 각지에서 기후변화 현상들이 일어나고 있습니다. - 20세기에 지구의 평균기온은 0.6℃ 상승했는데도, 1998년 인도폭염으로 2,300명이, 2003년 유럽폭염으로 15,000명이 사망하였고, 극지방의 얼음두께가 최근 수십년 동안 40%정도 얇아지고 있습니다. - 봄과 여름에 북반구의 빙산이 1950년 이래로 약 10~15% 감소하였습니다. - 지난 100년 동안 지구 해수면의 높이가 10~25cm 상승하여 투발루, 키리바시 공화국의 일부 도서, 몰디브, 파푸아뉴기니 등 남태평양 섬나라가 물에 잠기고 있습니다. 특히 투발루란 섬나라는 해수면 상승으로 전 국토가 바다에 잠길 위험에 처해 뉴질랜드로 이주하고 있습니다. - 폭염과 폭풍 등의 기상이변 및 사막화가 급속히 진행되고 있습니다. < 우리나라의 기후변화>

3. 1. 연 구 배 경 지구 온난화 background 지구가 평균기온 15℃를 유지할 수 있는 것도 대기 중에 존재하는 일정량의 온실가스에 의한 것으로, 이러한 온실효과가 없다면 지구의 평균기온은 -18℃까지 내려가 대부분의 생명체는 살 수 없게 됩니다.그런데, 지난 100년 동안 이러한 온실효과를 일으키는 물질들의 대기 중 농도가 증가하여 인류는 기후변화라는 전 세계적인 문제에 직면하게 되었습니다. 즉 삼림벌채 등에 의하여 자연의 자정능력이 약화되고, 산업발전에 따른 화석연료의 사용량 증가로 인하여 인위적으로 발생하는 이산화탄소의 양이 증가됨에 따라 두터운 온실이 형성되어 온실효과가 커졌습니다. 이로 인하여 지구의 평균기온이 올라가는 지구 온난화 현상이 나타나고 있는 것입니다. 지구온난화의 약 60%는 이산화탄소에 의한 것이며, 이는 주로 화석연료의 사용에 따른 것입니다. 산림을 파괴할 때, 나무에 저장되어 있다가 대기 중으로 배출되는 이산화탄소의 양도 많습니다. < 아르헨티나 업살라 빙하지대의 변화 >

4. 1. 연 구 배 경 온실효과 (GreenHouse Effect) background 온실가스는 태양으로부터 지구에 들어오는 단파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면 지구로부터 방출되는 장파장의 복사에너지는 흡수함으로써 지표면을 보온하는 역할을 하며, 지구의 평균기온이 현재와 같이 15’C를 유지할 수 있도록 합니다. 달의 표면이 태양이 비추는 쪽은 100’C가 넘고, 반대쪽은 영하 200’C가 되는 이유는 대기가 없어 온실효과 현상이 나타나지 않기 때문입니다. < 온실효과 메카니즘>

5. 1. 연 구 배 경 온실가스 (GreenHouse Gas) background 대기를 구성하는 여러가지 기체들 가운데 온실효과를 일으키는 기체를 ‘온실가스’라 하며, 온실 가스로는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 프레온(CFCs, 수소불화탄소 HFCs, 과불화탄소PFCs, 육불화유황SF6), 오존(O3) 등이 있다. 이 중 제3차 당사국총회(COP : Conference of the Parties)에서는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화유황(SF6)을 6대 온실가스로 지정하였다. 이들 온실가스들이 지구온난화에 기여하는 정도는 IPCC가 제시한 지구온난화지수(Global Warming Protential, GWP)를 통해 알 수 있으며, 이산화탄소를 1로 보았을 때, 메탄은 21, 아산화질소310, 프레온가스 1,300 ~ 23,900이다. < 6대 온실가스 >

6. 1. 연 구 배 경 기후변화예측 background IPCC보고서에 의하면 다가올 미래에는 온난화율이 더욱 가속화 되어 인류사회에 심각한 영향을 줄 것으로 예상 됩니다. 온실가스의 인위적 배출에 대한 규제 및 감축 정책이 시행되지 않을 경우, 2100년에는 지구평균 온도가 1990년 대비 1.4 ~ 5.8℃상승 될 것으로 예상됩니다. UNEP(United Nations Environment Program)는 해수면의 높이가 50cm 높아질 경우 마셜군도 내 환초의 약 80%가 없어지고, 방글라데시의 17.5%, 우루과이의 0.05%가 침수된다고 밝혔습니다. 해수면이 1m 상승하면 방글라데시 같은 저지대 지역은 지도상에서 사라지고 세계 경작지의 1/3 이상이 피해를 입게 될 것이라고 경고하였습니다. 우리나라의 경우 연평균 기온이 4℃ 상승하면 제주도 서귀포는 대만과 비슷한 기온분포를 보여 열대작물도 재배가 가능하나 기후변화는 농업생태계에 매우 복잡한 변화를 가져오기 때문에 부정적 영향이 더 클 것으로 예상됩니다.

7. 1. 연 구 배 경 석유 궁극 매장량 background 개발 완료된 유전의 확인매장량에 미발견된 유전까지 포함시킨 전지구의 원유매장량을 궁극매장량이라 한다. 물론 그 정확한 값은 알 수 없지만, 무디는 장래 해저유전의 굴착이 수심 2000m까지, 채유율은40％까지 가능해진다고 가정하고, 지질학적·추측통계학적으로 산정하여 궁극매장량을 3040억t으로 추정하였다. 이 가운데 1976년까지 480억t이 생산되어, 같은 해 잔존 추정매장량은 2560억t(발견확률 95％로1550억t, 발견확률 5％로4560억t)이다. 그러나 이후 세계 인구의 급증에 따른 세계 총에너지소비량의 증가를 고려하면, 이 잔존매장량이 석유수요를 조달하는 데는 수십년 정도로 추정되어, 에너지 주역으로서의 석유도 21세기 전반에는 고갈될 것으로 추정된다. ( 자료: BP통계, 2008 )

8. 1. 연 구 배 경 기후 변화 협약 background 지구온난화에 대한 과학적 자료가 증가하여 범지구 차원의 노력이 필요하다는 인식이 확산되었고, 이에 UN 주관으로 1992년 브라질 리우데자네이루에서 열린 환경회의에서 “기후변화에관한UN협약”(UNFCCC)이 채택되어 1994년 3월에 발효되었습니다. 우리나라는 1993년 12월에 47번째로 가입하였고, 2004년 2월 현재 188개국이 가입하였습니다. 이 협약에서는 차별화된 공동부담 원칙에 따라 가입 당사국을 부속서 국가와 비부속서 국가로 구분하여 각기 다른 의무를 부담하기로 결정하였습니다. < 기후변화에 관한 UN협약 구조도 >

9. 1. 연 구 배 경 기후 변화 협약 background < 기후변화협약의 주요내용 >

10. 1. 연 구 배 경 교토의정서(Kyoto protocol) background 기후변화협약은 전세계 국가들이 지구기후변화 방지를 위한 노력을 하겠다는 것이었고, 이를 이행하기 위하여 누가, 얼마만큼, 어떻게 줄이는가에 대한 문제를 결정한 것이 ‘교토의정서’라고 할 수 있습니다. 교토의정서는1998. 3. 16~1999. 3. 15일까지 뉴욕의 유엔본부에서 서명을 받아 채택되었고, 그 이후 각 협약 당사국들은 의정서가 발효될 수 있도록 자국의 비준을 위해 노력해왔습니다. 그러나 2001년 3월 최대 온실가스배출국인 미국이 의정서가 자국의 경제에 심각한 피해를 줄 수 있고 중국, 인도 등 개발도상국들이 의무감축대상에서 제외되어 있다는 이유를 내세워 반대 입장을 표명하였습니다. 이에 교토의정서는 그 실효성에 큰 타격을 입었지만, EU와 일본 등이 중심이 되어 협상을 지속하였고 마침내 2004년 11월 러시아가 비준서를 제출함에 따라 교토의정서의 발효조건이 충족되어 정해진 규정(의정서 25조)에 의해 2005년 2월 교토의정서는 발효되었습니다.

11. 1. 연 구 배 경 연구의 중요성 background 신ㆍ재생에너지는 과다한 초기투자의 장애요인에도 불구하고 화석에너지의 고갈문제와 환경문제에 대한 핵심 해결방안이라는 점에서 선진 각 국에서는 신ㆍ재생에너지에 대한 과감한 연구개발과 보급정책 등을 추진 ■최근 유가의 불안정, 기후변화협약 규제 대응 등 신ㆍ재생에너지의 중요성이 재인식되면서 에너지공급방식 다양화 필요 ■ 기존에너지원 대비 가격경쟁력 확보시신ㆍ재생에너지산업은IT, BT, NT 산업과 더불어 미래산업, 차세대산업으로 급신장 예상 ■ 우리나라는 2011년 총에너지의5%를 신ㆍ재생에너지로 보급한다는 장기적인 목표에 신ㆍ재생에너지기술개발 및 보급사업 등에 대한 지원 강화 이번 연구 과제를 통해 위와 같은 사유로 이슈화 되고 있는 신ㆍ재생에너지에 대한 이해와 투자분석개론을 통한 포트폴리오 이론 습득으로 지식과 사고력, 분석력 등을 함양

12. 2. 연 구 소 개 신ㆍ재생에너지란? Introduction 우리나라는 「신에너지 및 재생에너지 개발, 이용, 보급 촉진법」 제 2조의 규정에 의거하여 「 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지 」로 정의하고 11개 분야로 구분 ▶재생에너지: 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열 (8개 분야) ▶신에너지: 연료전지, 석탄액화가스화 및 중질잔사유가스화, 수소에너지 (3개 분야) 공공미래에너지 시장창출 및 경제성 확보를 위한 장기적은 개발보급정책 필요 비고갈성 에너지 태양광, 풍력 등 재생가능 에너지원으로 구성 신ㆍ재생에너지 산업 육성으로 지속가능한경제발전 에너지 시스템 구축 기술 에너지 연구개발에 의해 에너지 자원 확보 가능 환경친화 청정에너지 화석연료 사용에 의한 CO2발생이 거의 없음

13. 2. 연 구 소 개 OECD 국가 신ㆍ재생 에너지 현황 Introduction < OECD국가 중신ㆍ재생에너지 통계,2005 > 출처: IEA, 2007 100 80 60 40 20 0 한국 일본 아이슬란드 뉴질랜드 네덜란드 미국 공급비중(%) 1.2 3.2 72.7 28.9 3.5 4.7 합 계(ktoe) 213,771 530,463 3,626 16,909 81,849 2,340,286

14. 3. 에너지종류 태양광 (Photovoltaic Power Energy) Species 태양에너지는 청정하고 재생가능하며 무한한 에너지원이다. 태양광 기술은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 시스템 기술이다. 에너지 변환 과정에 기계적, 화학적 작용이 없으므로 시스템의 구조가 단순하여 유지 보수가 거의 요구되지 않고 수명이 20~30년정도로 길며 안전하고 환경친화적이다. 또한 발전 규모를 주택용에서부터 대규모 발전용까지 다양하게 할 수 있다. < 태양전지의 기본 구조 및 작동 원리 > < 태양전지의 기본 구조 및 작동 원리 >

15. 3. 에너지종류 태양광 (Photovoltaic Power Energy) Species 단 점 장 점 • 에너지원이 청정·무제한 • 필요한 장소에서 필요량 발전가능 • 유지보수가 용이, 무인화 가능 • 긴수명(20년 이상) • 전력생산량이 지역별 일사량에 의존 • 에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요 • 설치장소가 한정적, 시스템 비용이 고가 • 초기투자비와 발전단가 높음 < 광주광역시 조선대 기숙사 태양광 시설 53kWp > < 삼척 세계동굴박람회장 태양광 시설 107kWp >

16. 3. 에너지종류 태양열 (Solar Power Energy) Species 태양열에너지는 태양으로부터 오는 복사에너지를 흡수하여 열에너지로 변환해서 직접 이용하거나 저장했다가 필요시 이용하는 방법과, 복사광선을 고밀도로 집광해서 열발전 장치를 통해 전기를 발생하는 방법이 있다. 대부분의 경우가 태양에너지를 열에너지로 변환해서 사용되고 있다. < 태양열 온수기 설치형태 > <태양열 이용시스템 구성도>

17. 3. 에너지종류 태양열 (Solar Power Energy) Species 단 점 장 점 • 무공해, 무제한 청정에너지원 • 기존의 화석에너지에 비해 지역적 편중이 적음 • 다양한 적용 및 이용성 • 저가의 유지보수비 • 밀도가 낮고, 간헐적임 • 유가의 변동에 따른 영향이 큼 • 초기 설치비용이 많음 • 봄, 여름은 일사량 조건이 좋으나 겨울철에는 조건이 불리함 < 안양 신성 중, 고교 > < 미국 캘리포니아 >

18. 3. 에너지종류 풍력 (Wind Power Energy) Species 고풍속(7m/s 이상)지역에서는 4~5 €cents/kwh, 저풍속지역에서는6~8 €cents/kwh범위로 기존의 발전 전원과의 경쟁을 하여도 무방할 정도의 경쟁력을 확보할 가능성을 보여주고 있다. 뿐만 아니라 풍력 발전 단지의 면적 중에서 실제로 이용되는 면적은 풍력 발전기의 기초부와 도로, 계측 및 중앙 제어실 등으로 전체 단지 면적의 1%에 불과하며, 나머지 99%의 면적은 목축과, 농업 등의 다른 용도로 이용할 수 있는 장점을 지닌다. < 덴마크형 풍력 발전기 >

19. 3. 에너지종류 풍력 (Wind Power Energy) Species 풍력 발전의 가치를 정리해 보면, 첫째로 에너지원이 고갈되지 않는 재생 가능한 무공해 에너지원이라는 점, 둘째로 오랜 기술력 축적으로 인한 기술성숙도와 가격경쟁력을 가지고 있다는 점, 셋째로 공해 물질 저감비용이 낮고 효과가 높다는 점이다. < 풍력 발전기의 대형화 추세 >

20. 3. 에너지종류 연료전지 (fuel cell Energy) Species 물을 전기분해하면 수소와 산소가 발생한다. 위에서 언급한대로 연료전지는 이와는 반대로 수소와 산소로부터 전기 및 열을 발생하는 전기화학적 장치이다. H2 + 1/2O2 → H2O + 전기, 열 연료전지에서는 전기와 동시에 열이 발생하게 된다. 연료전지의 기본 구성은 연료극/ 전해질층/ 공기극으로 접합되어 있는 셀(Cell)이며, 다수의 셀을 적층하여스택을 구성함으로써 원하는 전압 및 전류를 얻을 수 있다. < 연료전지의 기본 구성 > < 연료전지 발전시스템 구성도 >

21. 3. 에너지종류 수소 (Hydrogen Energy) Species 에너지원으로의 수소는 미래의 에너지 시스템에 적합한 여러 가지 장점을 지니고 있다. 수소는 공기 중에서 연소시 극소량의 질소산화물(NOx)의 발생을 제외하고는 공해물질이 생성되지 않으며, 직접 연소용 연료로서 또는 연료전지 등의 연료로서 사용이 간편하다. 또 수소는 가스나 액체로서 수송할 수 있으며, 고압가스, 액체수소, 수소저장합금 등 다양한 형태로 저장이 가능하다. 아울러 수소는 궁극적으로 무한정인 물을 연료로 하여 제조 할 수 있으며, 사용 후에는 다시 물로 재순환이 이루어진다. < 수소에너지시스템 >

22. 3. 에너지종류 바이오 (Bio Energy) Species 농림부산물과 유기성 폐기물 등으로 대표되는 바이오매스로부터 생산 가능한 바이오에너지는 열, 전기뿐만 아니라 석유가 직접적으로 소비되는 수송용 연료도 생산할 수 있다는 장점이 있어 고유가에 대한 대처 효과가 높다고 할 수 있다. 바이오에너지를 사용함에 의해 발생한 이산화탄소는 바이오에너지 생산 원료인 식물이 자라면서 광합성에 의해 흡수하므로 대기 중으로 이산화탄소 배출 효과는 크지 않아 국제사회에서는 지구 온난화 대처에 도움이 되는 에너지로 인정하고 있다. < 이산화탄소의 순환 개념도 > 바이오매스성장광정에서 광합성에 의해 흡수 < 바이오에너지 기술의 개요 >

23. 3. 에너지종류 폐기물 (Waste Energy) Species 사업장 또는 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화기술, 성형고체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열회수기술 등의 가공·처리 방법을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산하고, 이를 산업생산활동에 필요한 에너지로 이용될 수 있도록 한 재생에너지이다. 폐기물 연료는 형태에 따라서 고체상의 폐기물고형연료화(RDF;RefuseDervied Fuel), 폐플라스틱을 재료로 만든 RPF(Refuse Plastic Fuel), 액체상의유화 및 기체상의 가스화로 나눌 수 있음. < 폐플라스틱 열분해 오일 (RPF) > < 국내에서 생산한 고형연료 (RDF) >

24. 3. 에너지종류 폐기물 (Waste Energy) Species 특 징 • ㆍ 비교적 단기간내에 상용화 가능 • ㆍ 기술개발을 통한 상용화 기반 조성 • ㆍ 타 신재생에너지에 비하여 경제성이 매우 높고 조기보급이 가능 • ㆍ 폐기물의 청정 처리 및 자원으로의 재활용 효과 지대 • ㆍ 폐기물 자원의 적극적인 에너지자원으로의 활용 • ㆍ 인류 생존권을 위협하는 폐기물 환경문제의 해소 • ㆍ 지방자치단체 및 산업체의 폐기물 처리 문제 해소 < ASR 가스화 반응기 모습 > < 원주시 생활폐기물 RDF제조플랜트 > < 폐기물 가스화 Pilot Plant >

25. 3. 에너지종류 지열 (Geothermal Energy) Species 지표면의 얕은 곳에서 부터 수㎞깊이에 존재하는 뜨거운 물과 암석을 포함하여 땅이 가지고 있는 에너지이다. 태양열의 약 47%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅속의 온도는 지형에 따라 다르지만 지표면 가까운 땅속의 온도는 개략 10℃∼20℃ 정도로 연중 큰 변화가 없으나 지하 수㎞의 지열온도는 40℃∼150℃이상을 유지한다. < 중ㆍ저온 지열 에너지의 직접 이용 > < 중ㆍ고온 지열 에너지의 간접 이용 >

26. 3. 에너지종류 지열 (Geothermal Energy) Species 히트펌프란 지열과 같은 저온의 열원으로부터 열을 흡수하여 고온의 열원에 열을 주는 장치로서 열을 빼앗긴 저온측은 여름철 냉방에, 열을 얻은 고온측은 겨울철 난방에 이용할 수 있는 설비임

27. 3. 에너지종류 지열 (Geothermal Energy) Species < 폐쇄형 지열원열교환장치> < 개방형 지열원열교환장치>

28. 3. 에너지종류 수력 (Hydroelectric Energy) Species 물은 중력의 영향을 받아 높은 곳에서 낮은 곳을 향해서 흐른다. 그 흐름을 수로로 끌어 들여 수차발전기를 회전시켜 전기에너지를 발생시키는 것이 수력발전(hydropower generator)이다. (물의 유동에너지를 변환시켜 전기를 생산.) < 수력발전시스템 구성도 > < 수력발전소 >

29. 3. 에너지종류 수력 (Hydroelectric Energy) Species 단 점 장 점 • ㆍ 국내 부존자원 활용 • ㆍ전력생산외에 농업용수 공급, 홍수조절에 기여 • ㆍ 일단 건설후에는 운영비가 저렴 • ㆍ대수력이나 양수발전과 같이 첨두부하에 대한 기여도가 적음 • ㆍ 초기 건설비 소요가 크고, 발전량이 강수량에 따라 변동이 많음

30. 3. 에너지종류 석탄 액화·가스화 (gasification and liquefaction) Species 석탄가스화.액화기술(gasification and liquefaction)은 저급연료 (석탄, 폐기물, 바이오매스 및 중질잔사유 등)를 산소 및 스팀에 의해 가스화시켜 얻은 합성가스 (일산화탄소 와 수소가 주성분)를 정제하여 전기, 화학원료, 액체연료 및 수소 등의 고급에너지로 전환 시키는 복합기술 < 시스템 구성도 >

31. 3. 에너지종류 석탄 액화·가스화 (gasification and liquefaction) Species 단 점 장 점 • 고효율 발전 • SOx를 95%이상, NOx를 90% 이상 저감하는 환경친화기술 • 다양한 저급연료(석탄, 중질잔사유, 폐기물 등)를 고부가가치의 에너지화 • 설비구성과 제어가 복잡하여 설비최적화, 고효율화 및 저비용화가 요구됨 • 소요 면적이 넓고 시스템 비용이 고가이므로 투자비가 높은 대형 장치산업으로 일부 대기업 중심의 기술개발로 한정

32. 3. 에너지종류 해양 (Ocean Energy) Species ■조력발전 조석을 동력원으로 하여 해수면의 상승하강운동을 이용하여 전기를 생산하는 발전 기술 ■파력발전 입사하는 파랑에너지를 터어빈 같은 원동기의 구동력으로 변환하여 발전하는 기술 ■온도차발전 해양 표면층의 온수(예 : 25∼30℃)와 심해 500∼1000m정도의 냉수(예 : 5∼7℃)와의 온도차를 이용하여 열에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 기술 < 시스템 구성도 >

33. 3. 에너지종류 해양 (Ocean Energy) Species 구 분 파력발전 온도차 발전 조력발전 • 자원량이 풍부한 연안 • 육지에서 거리 30㎞미만 • 수심 300m미만의 해상 • 항해, 항만 기능에 방해되지않을것 • 년중 표·심층수와온도차가 17℃ 이상인 기간이 많을 것 • 어업 및 선박에 방해되지 않을 것 • 평균조차 : 3m이상 • 폐쇄된 만의 형태 • 해저의 지반이 강고 • 에너지 수요처와 근거리 입지조건 < 울몰목 조류발전 조감도 > < 울돌목 시험 조류 발전소 건설 현황 >

34. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example ▲ 아랍에미리트(UAE)의 수도인 아부다비의 신도시, 마스다르시티(MASDAR CITY) 면적 6㎢, 수용인구 5만명 규모로 2016년까지 건설예정인 신도시 내부에서 사용하는 모든 에너지를 태양열, 수소, 풍력 등을 활용하여 조달하고 모든 교통수단도 청정에너지만을 사용하는 시스템으로 구축하여 화석연료를 전혀 사용하지 않는 카본-프리(Carbon-Free) 도시

35. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example ▲ 독일의 프라이부르크보봉마을 ▲ 태양의 도시, 프라이부르크(Freiburg) 세계의 환경 수도라 불리는 독일의 프라이부르크(Freiburg)! 프라이부르크에서 남쪽으로 3km떨어져 있는 보봉(Vauban) 마을은 태양광 연립주택단지로 시범 조성되어 있다. 마을 한쪽에는 열병합 발전소가 설치되어 있어 이를 통해 얻어진 에너지로 온수 사용 및 난방을 하고 있다.

36. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example ▲ 행정중심복합도시(세종시) 내 중앙행정타운 조감도

37. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example ▲ 조감도 • ◀ 그린(Green) 전북 녹색성장전략 • 새만금지역저탄소 녹색성장 시범도시 조성 • 녹색산업 신(新)재생에너지 육성으로 경제 활성화 • 기후변화 대응으로 저탄소 사회 구현 • 녹색조림 확대로 전북의 그린화(온실가스 증가분 25% 감축)

38. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example ▲ 제로에너지 솔라 하우스(ZESH) 풍력발전기에서 전기를 생산하고 태양전지와 연료전지.지열 등을 활용, 전체 에너지의 70%를 자급자족하는 미래형 에너지 건물

39. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example ▲ 전기요금 200원 내는 신효천 마을 신효천마을은 에너지관리공단이 신재생에너지로60% 이상을 공급하는 50여 가구의 시범마을로 지정하는 '그린빌리지' 중 하나다. 2.1kw 태양광 발전기를 64가구 모든 마을 지붕에 설치하였다.

40. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 Example

41. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 - 교육기관 Example ▲ 바닷물 온도차를 이용한 냉난방 대학, 한국해양대 ▲ 기숙사 지열 발전, 상지대학교 ▲ 경상대 태양광 발전, 조선대학교

42. 4. 적 용 사 례 국내외 신ㆍ재생에너지 사례 - 교육기관 Example ▲ 세계 최초의 CO2 프리대학, 독일 트리어 대학의 브리켄펠트 환경캠퍼스(Umwelt Campus Wirkenfeld) 캠퍼스는 울창한 숲으로 둘러싸여있고, 대학본관 건물 지붕에는 태양광발전 시설이 반짝이고 있다. 창문에도 태양전지가 달려있어 전기를 생산한다. 인근 농가의 축산폐기물에서 나온 바이오가스로열병합 발전을 해서 전기와 열을 생산한다. 지열시스템을 이용해 냉난방을 보충하고, 건물마다 빗물을 받아 사용하도록 했다.

43. 5. 대 상 분 석 조선대학교 에너지 사용 통계 Analysis • 1. 교내 에너지 사용량(2006년) • - 전력 사용량 : 22,463 MWh (국내대학 17위, 17억원 상당) • - 난방연료(도시가스) 사용량 1,734 TOE (국내대학 16위, 10억 상당) • 2. 교내 신ㆍ재생에너지 설비 효과 • 태양광ㆍ열 에너지 : 연간 전기요금 약 550만원, 연료비 약 2,000만원 절감 • 수소연료전지 에너지 : 연간 전력 약 17,000만원 생산 • <출처 : 오마이뉴스 사회, 20071203 > 이산화탄소 배출량 (ton/CO2) 탄소중립 나무수 (그루) 탄소중립 국제가격 (유로) 탄소중립 국제가격 (원) 전력(MWh) 1인당 배출량 학교명 조선대학교 23,352 9,901 9,581,653 210,402 297,532,997 0.31 < 출처: 녹색연합, 2007 >

44. 5. 대 상 분 석 조선대학교 신ㆍ재생에너지 설비 현황 Analysis • ① 태양광ㆍ열 발전 • 그린빌리지(Green Village) : 시간당 151kw 전력, 15kl/day 온수시설(전체 사용량 80% 충당) • ㆍ국비17억원, 시비 8억원, 조선대 25억원 투자, • 총 56억원 • ㆍ단독세대11세대, 원룽형2동 35세대, 연립형1동 65세대, 총 111세대 • 기숙사, 공과대학 1호관, 조대부고, 조선대학교병원, 경상대학, 법과대학, 우주항공공학과 등 : 연간 25,000 kw ~ 65,000 kw (시간당 10 ~ 50 kw) • ② 수소연료전지발전 • -조선대학교병원 : 연간 1,750,000 kw (시간당 250 kw전력, 76 Mcal열) • ㆍ250kw급 용융탄산염형 연료전지 발전시설 • ㆍ사업비25억 원

45. 5. 대 상 분 석 교내 기후 및 온도 통계 Analysis < 예) 2009년 4월 현재 기상청 광주 D/B > ■ 기후 및 온도, 풍속 관련 5개년 기상 데이터를 95% 신뢰수준으로 추정하여 에너지 자원별 설비 투자 대안 변수로 설정

46. 교내 신ㆍ재생에너지 사업성 분석 (New & Renewable Energy) 2008년 4월 25일 19973047 안 영 상 / 20062385 선 수 민

47. #. 지 난 발 표 지난 발표 요약 정리 (1차) Review 1. 신ㆍ재생에너지의 필요성 강조 ① 이산화 탄소, 메탄, 아산화 질소 등에 의한 지구 온난화, 온실가스, 온실효과 - 기후 변화 ② 유한 연료 자원(석유, 석탄, 가스 등)의 대체 에너지 필요성 ③ 국제적 기후변화 관심 및 환경 규제의 강화 - 쿄토의정서 외 2. 신ㆍ재생에너지의 개념과 종류 ① 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지 ② 태양광, 태양열, 풍력, 연료전지, 수소, 바이오, 폐기물, 지열, 수력, 석탄ㆍ액화 가스화 ③ 국내ㆍ외신ㆍ재생에너지 사례 : 국외 아랍에미리트(UAE)의 수도인 아부다비의 신도시, 마스다르시티(MASDAR CITY), 국내 행정도시 세종시 외

48. #. 지 난 발 표 지난 발표 요약 정리 (2차) Review 1. 조선대학교 에너지 이용 통계 (2006년) ① 전력 사용량 : 22,463 MWh (국내대학 17위, 17억원 상당) ②난방연료(도시가스) 사용량 1,734 TOE (국내대학 16위, 10억 상당) 2. 교내 신ㆍ재생에너지 설비 및 이용 통계 ① 태양광ㆍ열 발전 : 그린빌리지, 기숙사, 공과대학 1호관, 조대부고, 조선대학교병원, 경상대학, 법과대학, 우주항공공학과 등 ② 수소연료전지발전 : 조선대학교 병원 3. 기후 자료 조사 ①광주 기상청 D/B 자료 참조 ② 기후 및 온도, 풍속 관련 5개년 기상 데이터를 95~99% 신뢰수준으로 추정하여 에너지 자원별 설비 투자 대안 변수로 설정

49. 5. 대 상 분 석 교내 부지 자료 Analysis ○ 부지 자료 부족

50. 5. 대 상 분 석 신재생에너지 자원지도 종합관리시스템 Analysis ○ 신재생에너지 자원지도 종합관리시스템 - 한국에너지개발원 ( URL : kredc.kier.re.kr/ )