다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 물재생시설과-15937 결재일자 2019.12.3. 공개여부 대시민공개 방침번호 서울특별시장 방침 제226호 시 민 ★주무관 물재생시설과장 물순환안전국장 행정2부시장 서울특별시장 전원석 임춘근 이정화 진희선 전결 12/03 박원순 협 조 도시농업과장 송임봉 물재생운영팀장 송동욱 사무관 김태환 저탄소·친환경을 선도하는 물재생센터 신재생에너지 환상망 구축계획 2019. 11 물순환안전국 (물재생시설과) 저탄소·친환경을 선도하는 물재생센터 신재생에너지 환상망 구축계획 서울시 물재생센터의 바이오가스를 활용한 연료전지 중심의 신재생에너지 환상망을 구축하여 에너지 자립율 향상 및 미세먼지 없는 친환경 물재생센터로 혁신하고자 함. Ⅰ 현황 및 배경 ？？ 바이오가스 생산 및 활용 현황 ○ 4개 물재생센터에서 일평균 21만㎥의 바이오 가스 생산 - 235,325㎥(‘15) ？ 216,037㎥(’17) ？ 207,373㎥(‘18) ？ 202,269㎥(’19) ※ 바이오가스 : 하수처리과정에서 발생하는 메탄이 주성분인 가연성 가스 ○ 바이오 가스는 하수 슬러지 처리를 위한 시설에 열 공급원 등으로 활용 - 사 용 처 : 건조·소각시설 보일러, 소화조 가온 보일러, 발전기 - 공급방식 : 연료 연소방식에 의한 열생산·활용(열병합발전, 보일러 등) ※ 중랑·난지·서남센터는 민간사업자와 바이오가스 공급에 관한 업무협약 체결 < 바이오가스 생산 및 활용 현황 > (단위 : ㎥/일) 구 분 생산량 주활용처 합 계 213,947 중랑 센터 80,075 도시가스 (‘14, (주)예스코) 난지 센터 39,540 열병합발전 (‘11,한국지역난방공사) 탄천 센터 25,672 자체사용 (건조시설,소화조) 서남 센터 68,660 열병합발전 (‘13, 서남바이오에너지) <최근 5년 일평균 바이오가스 생산량> <바이오가스 활용 현황> ？？ 물재생센터 VISION 3.0 계획 발표(‘19.11.12 기자설명회) ○ 신재생에너지 환상망 구축(수소연료전지 활용, 바이오가스 증산 등) ？？ 바이오가스 활용과정에서 대기오염물질 배출 저감대책 마련 ○ 열 공급 과정에서 온실가스(CO2) 및 미세먼지(PM, NOx, SOx 등) 발생 ○ 시설용량 초과 바이오가스 발생시 일시적으로 온실가스(CH4, CO2) 유출 - 바이오가스 발생시설인 소화조 안전변을 통해 대기 유출 ○ 정제하여 도시가스로 활용하는 과정에서 CO2 대기 배출 ？？ 하수 슬러지 발생량 증가 효율적 처리 및 바이오가스 증산 ○ 하수처리시설 현대화 및 총인처리 강화 등으로 슬러지 발생량 증가 - 1,752㎥/일(‘07)？1607㎥/일(’10)？1,815㎥/일 (‘15)？1,943㎥/일(’18) ○ 하수 슬러지를 활용한 바이오가스 증산 및 전량포집 시스템 개선 시급 <물재생센터 하수 슬러지 처리과정> Ⅱ 추진방향 ？ 미세먼지·온실가스 없는 친환경 물재생센터로 탈바꿈 ？ 바이오가스 효율적 활용으로 에너지 자립률 향상 ？ 민·관 협치를 통한 신재생에너지 원천기술 및 경쟁력 확보 추 진 과 제 ○ 바이오가스 직접연소가 아닌 수소연료전지로 활용 ○ 열에너지 재활용 확대 및 안정적 열공급을 위한 에너지 환상망 구축 ○ 슬러지처리 시스템 개선으로 바이오가스 증산 및 전량 포집 ○ 도시농업과 연계한 열 및 CO2 회수·재활용으로 온실가스 저감 < 신재생에너지 환상망 구축 개념도> ※ 스마트팜(Smart Farm) : 정보통신 기술을 접목한 지능화된 농업시스템(도시농업) ※ 개질 : 메탄가스를 분해하여 수소를 생산하는 과정(CH4+O2→2H2+CO2) Ⅲ 사업개요 □ 연료전지 중심, 신재생에너지 환상망 구축 ○ 바이오가스를 도시가스와 연료전지 에너지원으로 이용 및 열 회수·활용 - 열공급 방식 개선 : (기존) 보일러 연소방식 (개선) 연료전지 □ 바이오가스 증산 및 전량포집 ○ 바이오가스 활용 증대를 위한 시설 및 운영·관리 시스템 개선 - 소화효율 향상 + 용량 증설 + 바이오가스 증산 및 전량포집 □ 도시농업 연계 열에너지 및 CO2 회수·재활용 ○ 바이오가스 활용 중 발생하는 열 및 CO2를 포집하여 도시농업에 재활용 ※ CCS(Carbon Capture & Storage) : 이산화탄소를 포집·저장하는 시설 Ⅳ 세부 추진계획 ？？ 신재생에너지 환상망 구축 ○ 사업규모 : 연료전지 총 180MW(중랑 50, 탄천 40, 서남 60, 난지 30) - 하수처리시설 현대화사업 일정, 열병합발전시설 협약기간 등을 고려하여 연차별로 추진 ○ 사업기간 : ‘19.12 ~ ’35.12 ○ 추진방법 : 도시가스사업자(3개사)와 MOU 체결하여 협업 - 서울시 : 사업부지 제공, 발전사업 인허가 등 행정지원 - 사업자 : 연료전지 등 시설물 설치, 재원투자, 관리·운영(최대 20년) 물재생센터 중 랑 난 지 탄 천 서 남 도시가스 사업자 ㈜예스코 서울도시가스 코원에너지 서울도시가스 ※ 사업자별 실시협약 체결을 통해 사업 구체화 중랑물재생센터 시범사업 추진 ？ 사업위치 : 중랑물재생센터(관리동 인근) ？ 사업기간 : ‘19.12 ~ ’21.12 ？ 총사업비 : 약 1,800억(민간투자) ？ 부지면적 : 5,940㎡(약 1,800평) ？ 설치용량 : 30MW(MCFC, 2.5MW×12기) ？ 추진방식 : Project Financing 및 지분투자(특수목적법인 설립) <참여사별 역할> 서울시 도시가스사 연로전지업체 건설사 발전사 부지임대 행정지원 LNG 공급 주기기 공급 EPC수행 성능보증 REC 구매 바이오가스 정제시설 가동중인 중랑센터에 시범사업을 우선시행하고 효과분석 등 검증 후 증설 및 물재생센터 전체로 확대구축 ○ 사업부지 : 총80,000㎡ (단위 : ㎡) 구분 계 중랑 난지 탄천 서남 80,000 20,000 18,000 18,000 24,000 연료전지 34,000 (180MW) 10,000 (50MW) 6,000 (30MW) 6,000 (40MW) 12,000 (60MW) 스마트팜 46,000 10,000 12,000 12,000 12,000 ○ 위치도 중랑센터 관리동 주변 난지센터 1처리장 주변 서남센터 2처리장 주변 탄천센터 동부도로사업소 주변 ※ 연료전지의 안전성 ○ 연료전지는 수소 저장을 위한 별도의 충전설비가 없고 발생한 수소는 즉시 전력 및 열을 생산함에 따라 폭발 위험성은 매우 희박 ○ 연료전지 설비는 안전설계 및 충분한 안전장치를 통해 안전성 확보 - 모든 제품은 국제표준규젹 및 국내규격에 따라 제조,설치 되어 안전성 검증 - 연료전지 설비내 수소 누출 센서 설치로 누출시 시스템 비상 정지 - 한국가스안전공사, 한국전기안전공사 등에서 설계,제작,설치,운영의 全주기 안전관리 ○ 외부 전문기관의 공정 안전성 평가(PSM)를 통한 설비의 안전성과 신뢰성 확보 ？？ 바이오가스 증산 및 전량포집 ○「슬러지 처리계통 운영효율화 기본계획」용역 시행(‘19.9) - 과업기간/예산 : 2019.9~2020.9 / 883백만원 - 수행기관 : ㈜동해종합기술공사 외 4개 업체 - 주요내용 · 슬러지 처리계통 시설개량, 소화효율 향상, 바이오가스 포집성능 향상 추진 · 현 운영실태 분석 및 문제점 도출, 효율이 우수한 기술 도입 등 검토 ○「슬러지 처리계통 운영효율화 기본 및 실시설계」추진(‘21) - 소화가스 이송배관 용량확대 및 바이오가스 증산(30%) - 타당성 심사(‘20.7~10), 예산편성(’20.10),용역시행(‘21.2) ○ 전문가 및 현장 운영자로 구성된 자문단을 구성하여 사업효과 극대화 - 외부 전문가 및 R&D센터(추후 물산업 클러스터로 확대 발전)와 연계 ？？ 도시농업 연계한 열 및 CO2 포집·재활용 ○ 도시농업(스마트팜) 구축 경제정책실 협조 - 연료전지·수소충전소 설치 등과 연계하여 도시농업시설 설치·운영 ？ 연료전지에서 가동시 열 에너지 우선 활용, CCS 시설 설치시 CO2 추가 활용 - 농작물 재배 및 팜카페, 교육·체험 프로그램 등 다양한 콘텐츠 구성 탄천물재생센터 에코식물원 상도역 스마트팜 ○ CCS시설 설치 및 이산화탄소 수요처 발굴·공급 기후환경본부 협조 - 스마트팜 CO2 공급량을 고려한 시범 연구사업으로 가능성 검증 - 바이오가스 정제, 연료전지 개질과정에서 발생된 CO2를 포집하여 액화탄산으로 제조 후 수요처에 공급(273천㎥/일) Ⅴ 사업효과 ？？ 대기환경 개선 : 미세먼지 및 온실가스 ZERO ○ 연료전지 도입으로 미세먼지 발생 제로화 및 대기중 미세먼지 정화 - 건조·소각 등 연소에 의해 발생되는 미세먼지 근원적 차단(90톤/년) - 연료전지 개질과정에서 대기중 미세먼지(PM10, PM2.5) 정화 ※ 일 216만명 호흡량, 수소차 60만대가 하루 정화하는 분량 ○ CO2 회수 후 스마트팜 등 활용으로 대기중 온실가스 배출 차단 - 정제 및 개질 과정에서 발생하는 CO2 273,000m3/일 활용 ○ 바이오가스 전량포집 및 에너지원 활용으로 대기중 유출 온실가스 차단 - 용량초과 바이오가스(CH4, CO2) 전량 활용 ？？ 에너지 자립률 향상 : 50%(‘17) → 71%(‘40년이후) ○ 에너지 환상망 구축 및 바이오가스 전량 활용·증산으로 에너지 자립률 향상 ( 단위 : TOE ) 구 분 2017 2040 비고 자립률(A/B)% 50.4 70.8 에너지 생산？활용 (A) 68,710 84,721 소화가스, 하수열 등 에너지 생산 총에너지 사용량 (B) 136,407 119,601 폭기, 펌핑 등에 전기에너지 사용 ？？ 사업경제성 확보 : 36억/년 예산절감 효과 ○ 연료전지 도입 : 36억원/년 절감 - 열 공급방식 변경으로 연간 슬러지처리시설 운영·관리비용 36억 절감 ※ 2,120톤(슬러지 처리시설 용량)×1.7백만원/톤·년(운영비 절감액, 연소방식 8.7백만원/톤·년 - 연료전지 7백만원/톤·년) Ⅵ 추진일정 ？？ 신재생에너지 환상망 구축 ○ MOU 체결(협약식 개최, 시장↔도시가스사업자 대표) : ‘19.12월중 ○ 중랑센터 연료전지 시범사업 시행 : ‘19.12 ~ ’21.12 - 법률검토 및 실시협약 체결(‘20.2) - 시설 착공 및 준공(‘20.6 ~’21.12) - 사업효과 검증 및 개선사항 보완(‘22.1~6) ○ 탄천·서남·난지 센터 연료전지사업 확대 : ‘23년 ~ - 중랑센터 검증, 바이오가스 증산, 부지여건에 따라 추진시기 확정 ？？ 도시농업 연계 열 및 CO2 포집·재활용 ○ 스마트팜 설치(경제정책실 협의) - 사업검토 및 사업계획 수립 : ‘19.12~’20.6 - 시설설치 등 사업추진 : 중랑(’23년),탄천(25년),서남·난지(‘25년~) ○ CCS 시설 및 CO2 활용 시범사업 추진(기후환경본부 협의) - 사업구상 및 사업계획 검토？협의 : ‘20.1~12 ？ 액화탄산 수요분석 및 공급계획 등 타당성 검토 - 액화포집기술 발굴 및 CCS 시설 설치 : '23년 이후 ？？ 바이오가스 증산 및 전량포집 ○ 슬러지 처리계통 체계화 기본계획 용역 (‘19.9~’20.9) ○ 기본 및 실시설계(‘21.1~12), 시설공사(‘22.2~’24.12) <사업추진 일정표> 사업명 추진내용 ‘19년 ‘20년 ‘21년 ‘22년 ‘23년~ 에너지 환상망 구축 계획수립 MOU 중랑센터 시범사업 탄천,난지,서남 확대 도시농업 연계 CO2 회수·활용 스마트팜 사업계획 사업추진 CCS 시설 사업계획 부지확보 사업추진 바이오가스 증산 용역시행 사업시행 Ⅶ 행정사항 ？？ 신속한 사업추진과 업무특성 등을 고려하여 역할분담 ○ 행정분야 : 총괄(물순환안전국), 사업지원(경제정책실, 기후환경본부) ○ 사업분야 - 물순환안전국 : 에너지 환상망 구축, 바이오가스 생산·활용 - 경제정책실 : 도시농업(스마트팜 등) - 기후환경본부 : CO2 회수·재활용(CCS사업) ※ 붙임 : 1. 연료전지 원리 및 현황 2. 연료전지사업 종류 및 특징 3. 연료전지사업 환경효과 4. 사업경제성 5. 이산화탄소 포집·저장(CCS) 개요 6. 물재생센터 바이오가스 생산 및 활용 현황 7. 에너지 자립률 산출 8. 물재생센터 에너지 생산시설 현황 9. 서남 바이오가스 수소충전소 설치 현황 10. 연료전지의 안전성 붙임1 연료전지 원리 및 현황 ？？ 연료전지 원리 ○ 도시가스를 이용하여 수소와 산소의 전기화학반응으로 열과 전기를 생산하는 고효율, 친환경 에너지 시스템 ？？ 연료전지 설치 현황 ○ 2018년 말 기준 발전용 307.6MW, 가정.건물용 7MW 국내 보급 [발전용 주요 설치 현황] 구 분 위치 용량(MW) 제품 경기그린에너지 경기 화성 58.8 MCFC 부산그린에너지 부산해운대 30.8 PAFC 노을그린에너지 서울 마포 20.0 MCFC 고덕차량기지 서울 강동 17.5 MCFC 남동발전(4단계) 경기 성남 16.7 PAFC 서부발전 1단계 인천 서구 11.2 MCFC 중부발전 신보령 충남 보령 7.5 PAFC 배곧 신도시 경기 안산 6.2 PAFC 노원지역난방 서울 노원 2.4 MCFC 붙임2 연료전지 종류 및 특성 구분 PAFC MCFC SOFC 용어 인산염 연료전지 (Phosphoric Acid Fuel Cell0 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell) 고체산화물 연료전지 (Solid Oxide Fuel Cell) 작동 온도 200℃ 650℃ 600~1,000℃ 발전 효율 41% 47% 60% 열활용 중온수(지역난방용) 중온수(지역난방용), 스팀(산업용) - 전해질 인산수용액 용융탄산염 지르코니아 촉매 백금계 니켈, 니켈합금 니켈, 지르코니아 설비이용율 90% 이상 90% 이상 90% 이상 제조사 두산 포스코에너지, FCE(美) Bloom Energy(美), SK건설(수입사) 설치 형태 복층 가능 단층 복층 가능 주요 제품 440kW/기 2,500kW/기 300kW/기 특징 열발생량은 많으나 온도가 낮아 활용도가 제한적 발전효율이 높고 발생열이 높아 활용도가 높음 (스팀 수요처 등) 발전효율이 높으나 열발생이 없음 국내 시범 도입 붙임3 연료전지사업 환경효과 ？？ 환경개선 효과 : 대기오염배출 제로화 및 공기정화 ○ 화석에너지 대비 대기오염물질, 온실가스 및 소음 발생이 적음 ○ 대기오염배출 저감 : 89.77톤/년(연소방식) → 0톤/년(연료전지) - 연소에 의해 발생하는 매연 및 대기오염물질(NOx, SOx, 미세먼지) 없음 - 연료전지는 대기환경보전법에서 정한 대기오염물질 배출시설에 해당하지 않음 < 연소시설에 의한 물재생센터 대기오염배출량 > 센터 계 중랑 난지 탄천 서남 오염물질(톤/년), [먼지, NOx, SOx] 89.77 16.24 14.64 37.38 21.51 ○ CO2 저감효과 : 670톤/MW ○ 연료전지 공기정화 효과 : 219만명 호흡량/일 - 건조시설 2,120톤/일에 필요한 열공급 연료전지 용량 180MW - MW당 141,893m3/일 공기량 정화 - 성인 1명이 호흡하는 공기량 약11.6m3/일(약 15kg/일) - MW당 12,200명이 호흡할 수 있는 공기량 정화 ※ 수소(H2)와 반응할 산소(O2)를 공급하기 위해 미세먼지 등 불순물 제거 ○ 수소차(승용차) 1대 운행 시 약 3.6명 호흡량/일 공기 정화 - 현대차 넥쏘 1시간 운행 시 정화하는 공기량은 약 26.9kg/시간 - 승용차 기준 하루 평균 운행 시간인 2시간 주행 시 약 53.8kg/일 공기 정화 - 수소차 1대 운행시 공기정화 능력 : 53.8kg/일÷15kg/일.명=약3.6명/일 ※ 연료전지 180MW 도입 시 수소차(승용차) 약60만대/일 운행 효과 - 연료전지 1MW 도입 시 수소차(승용차) 약 3,390대/일 운행 효과 (약 12,200명/일 ÷ 약 3.6명/일.대 = 약 3,390대/일) - 수소차(승용차) 약 60만대는 2022년 보급 목표인 6.5만대(승용차) 보다 훨씬 많음 붙임4 사업경제성 ？？ 사업경제성(4개센터) : 36억/년 예산절감 효과 ○ 연료전지 도입 : 36억/년(=1.7백만원/톤·년×2,120톤) - 물재생센터 슬러지 처리시설 : 2,120톤/일(기존 1,230 + 추가 890) - 열공급 방식 변경시(연소→연료전지) : 1.7백만원/톤 예산절감 · 운영·관리 비용 : 보일러 연소방식 8.7백만원/톤·년, 연료전지 열공급 7백만원/톤·년 구 분 비용 (백만원/년) 산출식 건조시설 (350톤/일) 3,040 바이오가스 연료비 2,540 (=41,000㎥/일×170원/㎥×365일/년) SCR 및 보일러 유지비 500 연료전지 (30MW) 2,443 스팀구매비(비용) 3,000 부지임대료(수익) -50 소화조 가온보일러 미가동에 따른 바이오가스 절약 -507 (=8,170㎥/일×170원/㎥×365일/년) ※ 바이오가스 가격 : 중랑물재생센터 도시가스화사업 협약 기준단가 170원/㎥ 적용 ※ 온실가스 저감 가치 환산 : 36억/년(=670톤/MW×180MW×30,000원/톤) - 바이오가스 연료전지 활용으로 670톤/MW 온실가스 저감, 온실가스 배출권 30천원/톤 - 건조시설 2,120톤/일에 필요한 연료전지 180MW 붙임5 이산화탄소 포집·활용 개요 ○ 바이오가스 정제, 연료전지 개질과정에서 발생하는 CO2를 포집하여 액화탄산으로 제조하여 수요처에 공급 - 바이오가스를 정제하여 활용하는 연료전지에서 발생하는 CO2를 우리시에서 직접 활용함으로써 온실가스 Free 시스템 구축 - 서울시 활용 후 남은 잔여 액화탄산은 액화탄산공급업체와 제휴를 통해 판매하여 수익 창출 ○ 생산된 액화탄산을 정수장 및 기타 수요처에 공급 - 서울시 6개 정수센터 액화탄산 사용현황 (2014년 기준) 정수센터명 계 광암 암사 구의 뚝도 영등포 강북 구입량(톤) 2,290 180 706 119 267 330 688 소재 경기도 하남시 서울시 강동구 서울시 광진구 서울시 성동구 서울시 영등포구 경기도 남양주시 - 액화탄산 공급 업체 현황 (단위 : 톤/일) 업체명 소재 원료Capa 점유율 원료공급처 선도화학 대산 615 23% Lotte(대산/여수), HDO 등 태경화학 대산, 여수, 울산 565 21% Lotte(대산/여수), 삼성토탈 등 창신화학 대산, 여수 410 15% Lotte(대산/여수), LG(나주) 한유케미칼 울산 280 11% SK 동광화학 온산 120 5% S-Oil 덕양화학 대산, 울산 170 6% 삼성BP, 삼성토탈, LG(대산) 신비오켐 여수 200 8% ALKOS 기타 안산, 대구 등 290 11% 주정업체 계 2,650 100% 붙임6 바이오가스 생산 및 활용 현황 ○ 매년 약 210,000㎥/일의 바이오가스 생산하여 87%를 에너지로 재활용 - 자체활용 : 소화조 가온, 건조시설, 자가발전 - 외부판매 : 열병합발전, 도시가스화, 수소가스 충전소(진행중) 등 (2018 기준, 단위:N㎥/일) 센터 발생량 소 계 자체활용 외부판매 잉여 가스 소화조 가온 건조 소각 자가 발전기 기타 (보일러) 열병합 발전 도시 가스화 차량 연료화 시설 기타 (음식물 처리장등) 합 계 207,373 172,595 21,387 65,037 11,468 0 43,322 24,914 0 6,467 34,778 중 랑 75,388 68,202 7,474 35,814 - - - 24,914 - - 7,186 난 지 37,370 26,605 - 13,751 6,387 - - 6,467 10,765 탄 천 26,329 21,390 4,840 12,928 3,622 - - - - - 4,939 서 남 68,286 56,398 9,073 2,544 7,846 36,935 - - - 11,888 ※ 13년~18년 소화가스 평균 발생량 219,384㎥/일 < 바이오가스 활용분야 : 열병합발전, 도시가스, 연료전지, 수소충전 > ？정제(황, 실록산 등 불순물 제거)+고질화(CO2제거, CH4 97%) ？압축(250bar), 개질(CH4에서 H2추출), 열량조절(프로판 혼합, 10,200kcal/N㎥) 붙임7 에너지 자립률 산출 ？？ 에너지 자립률 향상 : 50%(‘17) → 71%(’40년이후) ○ 바이오가스 생산·활용 : 51,317TOE(273,000m3/일×365일/년×0.515TOE/톤) - 바이오가스 증산 : ‘18년 210천m3 → ’30년 273천m3 ○ 연료전지 도입에 따른 화석연료 대체효과 : 53,737 TOE - 산출근거 : 180MW×24h/일×365일/년×16% - 연료전지 전체용량 : 180MW, 바이오가스 기여도 16% ( 단위 : TOE ) 구 분 2017 2040 자립률(A/B)% 50.4% 70.8 에너지 생산？활용 (A) 소 계 68,710 84,721 소화가스 연료 18,012 - 열병합 발전 14,449 - 자체 발전 2,845 - 연료전지 - 51,317 태양광 발전 1,606 1,606 소수력 발전 58 58 하수열 이용 8,191 8,191 폐열 회수 10,424 10,424 건조재 판매 13,125 13,125 총에너지 사용량 (B) 소 계 136,407 119,601 소화가스 16,806 - 한전 전력 106,882 106,882 자체 발전 2,290 2,290 유류 199 199 LNG 48 48 폐열 회수 10,182 10,182 잉여가스 소 계 5,668 ※ TOE(Ton of Oil Equivalent): 각종 에너지원들을 원유 1톤이 발열하는 칼로리를 기준으로 표준화한 단위 붙임8 물재생센터 에너지 생산시설 현황 사업내용 센터명 사 업 규 모 사 업 비 사업연도 사업효과(’17) 소화가스 슬러지처리시설 연료로 활용 중 랑 건조보일러 11톤/h × 1대(건조) 437백만원 2007.12월 - 소화가스 활용 : 13,054천㎥ 건조보일러 5톤/h × 1대(건조) 224백만원 2013.2월 난 지 건조보일러 2톤/h × 1대(소각) 260백만원 2007.12월 소화가스 활용 : 5,217천㎥ 건조보일러 9톤/h × 1대(건조) 517백만원 2014.7월 탄 천 건조보일러 10톤/h × 1대 (건조) 1,397백만원 2012.2월 - 소화가스 활용 : 5,090천㎥ 서 남 건조보일러 3톤/h × 1대(소각) 392백만원 2007.12월 - 소화가스 활용 : 343천㎥ 소화가스 연료 열병합발전 난 지 발전시설 3.06MW(1.53×2대) 12,900백만원(민자) 2013.2월 소화가스 사용 : 2,929천㎥ - 6,877MWh의 전력 생산 서 남 발전시설 5.8MW(3MW×1대, 1.4MW×2대) 17,200백만원(민자) 2015.2월 소화가스 사용 : 14,718천㎥ 32,813MWh의 전력생산 소화가스 음식물처리시설 활용 난 지 소각ㆍ건조보일러 5톤/h × 1대 190백만원 2007년 - 소화가스 사용 : 2,321㎥ 소화가스를 발전기 연료로 활용 탄 천 가스발전기 1,000kw × 2대 3,591백만원 2008.12월 소화가스 사용 : 1,526천㎥ - 3260Mwh전력생산 서 남 가스발전기 800kw × 2대 2,713백만원 2008.12월 소화가스 사용 : 3,945천㎥ - 7,023Mwh전력생산 소화가스를 차량연료로 활용 서 남 소화가스 정제시설 2,940N㎥/일 3,360백만원(민자) 2009.3월 ※ 사업 일시중지 소화가스 정제시설 중 랑 소화가스 정제시설26,000N㎥/일 7,800백만원(민자) 2015.2월 소화가스 정제 : 10,140천㎥ 태양광발전 중 랑 발전시설 200kW 1,601백만원 2008.12월 - 430MWh 전력생산 중 랑 발전시설 200kW 1,649백만원 2011.12월 965MWh 전력생산 중 랑 발전시설 700kW 2,000백만원(민자) 2013.12월 - 35MWh 전력생산 난 지 발전시설 100kW 857백만원 2010.11월 ★★ 수정 필요 난 지 발전시설 99.82kW 220백만원(민자) 2015.12월 68MWh 전력생산 탄 천 발전시설 49.5kW 100백만원(민자) 2015.10월 - 6,013MWh 전력생산 서 남 발전시설 1,300kW 5,700백만원(민자) 2011.8월 - 3,376MWh 전력생산 서 남 발전시설 2,995kW 8,800백만원(민자) 2013.12월 4,733MWh/년 전력생산 태양광가로등 탄 천 태양광가로등 LED45w × 4등 27백만원 2009.7월 - 1,810kwh전력 절감 서 남 태양광가로등 LED45w × 4등 27백만원 2009.7월 - 1,810kwh전력 절감 태양광 자연채광 중 랑 지하공동구 태양광 자연채광 1,440M 279백만원 2010.10월 44Mwh 전력 대체 중 랑 지하공동구 태양광 자연채광 1,500M 183백만원 2011.12월 서 남 지하공동구 태양광 자연채광 660M 152백만원 2011.9월 - 3Mwh전력 대체 하수열 이용 난 지 관리동 냉난방시스템 80RT × 1대 257백만원 2010.10월 약 25TOE 에너지 절감 탄 천 지역냉난방시스템 63G㎈(9G㎈×7대) 37,272백만원(민자) 2014.12월 - 연간 20만Gcal의 열 공급 아파트 20,000세대 난방 서 남 관리동 냉난방시스템 80RT × 1대 353백만원 2008.8월 - 약 13TOE 에너지 절감 서 남 지역냉난방시스템 32Gcal(8Gal×4대) 35,000백만원(민자) 2017.11월 열 생산 15만Gcal/년(추정) 아파트 15,000세대 난방 소수력 발전 중 랑 발전시설 16kW (8kW× 2대) 3,680백만원(민자) 2017.9월 6,209kWh 전력 생산 서 남 발전시설 100kW 2015.4월 276MWh 전력생산 붙임9 서남 바이오가스 수소충전소 설치 현황 ？？ 사업개요 ○ 사 업 명 : 서남물재생센터 바이오가스 수소충전소 설치 ※ 바이오가스 : 메탄(CH4 65%)과 이산화탄소(CO2 35%)가 주성분인 가연성 가스 ○ 위 치 : 서남물재생센터 내(1,500m2) ○ 사 업 자 : 바이오메탄서울㈜ [최대지분 에코바이오홀딩스㈜] ○ 사 업 비 : 민간투자 100% (정부보조금 확보 등을 통해 사업비 최소화) ○ 가스공급 : 서남센터 바이오가스 7,000Nm3/일 이용 ○ 사업내용 : 서남물재생센터 하수처리과정에서 발생하는 바이오가스를 정제·개질하여 수소 생산·저장·충전하는 시설 설치·운영 ○ 사업규모 : 850kg/일 수소생산 - 수소 승용차 140대/일 또는 수소버스 30대/일 충전 가능량 ？？ 사업효과 ○ 정부의「수소경제사회 구축 및 수소차 보급확대」정책 부응 ○ 우리시「수소차 보급 확대 및 충전인프라 확충」시책 선도 ○ 서울의 초미세먼지 37%를 차지하는 차량분야 미세먼지 감축효과 ？？ 추진일정 ○ 행정절차(‘19.4~12월), 시설설치(착공 ’19.12월~준공 ‘20.9월) 붙임 10 연료전지의 안전성 ？？ 연료전지 수소의 안전성 ○ 연료전지에 사용되는 수소는 수소폭탄과 분자구조가 다르고, 반응원리와 개념이 상이 - 수소폭탄에는 연료전지용 수소가 아닌 중수소와 삼중수소가 사용되며, 수소폭탄 반응을 위해서는 매우 큰 에너지(1억℃ 이상의 고온 및 수천 기압의 고압)가 필요해 연료전지에서는 수소폭발의 가능성이 없음 구 분 연료전지 수소 수소폭탄용 수소 종 류 수소 중수소, 삼중수소 자연에서 존재비율 99.983% 중수소(0.015%) 삼중수소는 극히 적음 활성화 환경 70℃ 1억℃ 이상 고온 및 수천 기압 압력 - 수소는 공기보다 14배 가벼운 기체로 누출 시 빨리 확산되어 공기 중에서 쉽게 희석됨에 따라, 폭발범위 농도 도달 및 유지가 어려움 - 수소는 도시가스, LPG, 가솔린에 비해 상대적 위험도가 낮은 물질로 안전성 입증 ※ 연료별 위험도 분석결과 (위험도에 따라 1~4로 분류) 구분 수소 도시가스 LPG 가솔린 자연발화온도 1 2 3 4 연료 독성 1 2 3 4 불꽃 온도 3 1 2 4 연소 속도 4 3 2 1 상대적 위험도 1 1.03 1.22 1.44 <한국산업안전보건공단, 미국화학공학회 제공> ？？ 연료전지 설비의 안전성 ○ 연료전지에는 수소 저장을 위한 별도의 충전설비가 없으며, 발생한 수소는 저장하지 않고 즉시 전력 및 열을 생산함에 따라 폭발 위험성은 매우 희박 ○ 연료전지 발전은 다수의 해외 규격(국제표준화기구, 미국표준협회, 미국소방협회, 미국재료시험협회, 미국전기공사규정 등) 및 국내 규격(한국산업안전보건공단, 한국전기안전공사, 한국가스안전공사 등)에 따라 제조, 설치 및 운영 중으로 안전성이 검증된 설비 ○ 연료전지 설비는 안전설계 및 충분한 안전장치를 통해 안전성을 확보 - 수소가 외부로 나가지 않고 반응을 위해 기기로 흡수되도록 설계 - 연료전지 내부 공기 순환 구조가 외부 대비 음압을 형성하여 부품이나 연결부위에서 수소 누출 시 외부로 유출을 방지(누출 감지 시 수소 센서에 의해 시스템 비상 정지) - 비상 정지 시, 천연가스 공급이 즉시 차단되고 제품 내부에 흐르는 수소는 전극과 반응하고 질소 Purge를 통해 외부로 배출됨 - 연료전지는 전자파 발생이 거의 없어 전자레인지, 헤어드라이기 보다 안전 ？？ 연료전지 설비의 안전 관리 ○ 한국가스안전공사 및 한국전기안전공사 등에서 설계, 제작, 설치 및 운영의 연료전지 全주기 안전관리 실시 - 시운전까지 총 8회, 이후 연 2회 이상 정기점검 실시 ○ 외부 전문기관의 공정 안전성 평가(Process Safety Management)를 통해 설비의 안전성과 신뢰성 확보 - 내부 유체 및 압력 등에 대한 Process의 안전성에 대한 검증 실시 - 사용 기기, 부품 등의 안전성 및 신뢰성 검증 - 각 연결 부위의 누출에 대한 알람 및 자동 차단 Process 및 프로그램 확인 - 전기 및 가스 등의 정기 안전 점검을 실시하여 지속적으로 위험성 요인을 제거하고 안전상태가 유지될 수 있도록 한국산업안전보건공단 점검 실시 등

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본청

물재생시설과-15937

D0000038797127