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바이오매스 및 폐기물 가스화 시스템의 Heat ESS 적용 가능성 평가
구재회 ( Jae-hoi Gu ),김동주 ( Dong-ju Kim ),정법묵 ( Bup-mook Jung ),김동철 ( Bryan C Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
바이오매스 및 폐기물의 에너지화 활용이 EU 및 동남아, 중국, 인도 등에서 도입이 가속화되고 있으며, 적용 기술로서 직접 연소를 통한 기술과 함께 가스화를 통한 간접연소 기술에 대한 시장이 급속히 증가하고 있다. 또한 미활용 바이오매스 활용기술로서도 가스화 기술이 검토되고 있다. 국내 폐기물 소각시설의 노후화와 소각에 대한 지역주민의 부정적인 인식으로 소각로 대체 기술로서 가스화 기술이 부각되고 있다. 온실가스 감축기술과 미세먼지 저감기술이 사회적 이슈화 되면서 가스화 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 직접연소기술과 달리 가스화 기술은 간접 연소기술로서 바이오매스 또는 폐기물을 가스화 하여 연료가스인 합성가스를 생산하고 합성가스에 함유된 오염물질을 정제한 후 청정한 합성가스를 이용한다는 장점을 가지고 있다. 저급연료인 바이오매스와 폐기물은 각각 단독으로 가스화 하기도 하고 혼합하여 가스화 할 수 있다. 국내 미활용 바이오매스의 경우 수급을 통한 대규모 플랜트의 적용이 어려움에 있으므로 발생지역에서 소규모 처리를 하는 것이 보다 효율적이다. 또한 폐기물 소각시설도 광역화에 어려움이 있는 지역은 이러한 소규모 처리를 통한 분산전원 및 에너지 이용 시 연소기술 보다는 가스화 기술이 활용성이 높다. 또한 바이오매스 및 폐기물의 가스화를 통해 생산되는 합성가스를 이용하여 발전 후, 폐열의 이용률을 높이는 것이 필요하다. 폐열의 이용률을 높이기 위해 소 내에서의 폐열활용 이외에 열저장장치(Heat ESS) 적용을 통한 인근 지역에의 열택배 시스템에 의한 열공급 가능성에 대한 기초연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 바이오매스 및 폐기물 가스화를 통해 생산되는 합성가스 특성 데이터를 이용하여 발전용량과 발전 후 폐열을 활용하여 열저장장치(Heat ESS)를 적용하는 네트워크 구축 가능성에 대해 고찰하였다. 소규모 바이오매스 및 폐기물 가스화 플랜트의 발전량을 산출하고 발전 후 폐열의 Heat ESS 적용 시공급 가능한 열용량을 산출하여 적용 가능성을 평가하였다. 열택배 시스템의 활용 가능한 열용량은 0.1 Gcal급 PCM 열저장장치 운전결과를 기준으로 하여 분석하였다. 사사: 본 연구는 2018년도 산업통상자원부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구과제입니다(No.20162010104620).
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