제 11 장 신‧재생 에너지 계획

11.1 신‧재생에너지 현황

11.2 물재생센터의 타당성검토

11.3 신‧재생에너지 보급계획

11.4 사업비

11-1

제11장 신‧재생 에너지 계획

11.1 신‧재생에너지 현황

11.1.1 한국의 동향

가. 기술개발‧보급 확대의 기본방침

한국의 신‧재생에 지 확 정책 가운데,가장 요한 사항으로서 2004년 12월

에 제정되어 2005년7월에 발효한「신에 지 재생 에 지의 개발‧이용‧보

진법」을 들 수 있다.

이 법은 신‧재생에 지로서 ①태양에 지 ②바이오에 지 ③풍력 ④수력 ⑤연

료 지 ⑥석탄액화／가스화에 지 ⑦해양에 지 ⑧폐기물에 지 ⑨지열에 지

⑩수소에 지의 10종류로 정의하고 있다.

여기서 신에 지는 연료 지,석탄액화/가스화 에 지,수소 에 지의 3개이며,

남은 7개는 재생에 지이다.

나. 기술개발‧보급 및 발전량 목표

정부는 2002년 12월「제2차 국가에 지 기본계획」에서 신‧재생에 지의 공

비율을 구체화하기 해 2003년 12월「제2차 신‧재생에 지 기술개발 이용‧

보 기본계획(2003년～2012년」을 세웠다.

<표 11.1.1> 신‧재생에너지의 공급 목표

공급목표 2.06% ⇒ 3% ⇒ 5%

분 야 2003년 2006년 2011년

폐 기 물 69.20 72.13 56.54

수 소 력 1.12 1.59 3.31

수 력 23.95 15.45 9.10

풍 력 0.29 1.80 9.83

바 이 오 4.43 7.07 7.87

태 양 0.06 0.31 2.56

태 양 열 0.93 1.45 2.39

연료 지 - 0.01 1.10

지 열 0.02 0.17 1.21

주)출처 :제2차 신‧재생에 지의 기술개발 이용‧보 기본계획(2003년～2012년)

11-2

<표 11.1.2> 전체전력 생산량에 차지하는 신‧재생에너지의 공급 비율

(단 ：GWh)

분 야 2003 2006 2011

신재생에 지(A) 5,143 7,836 25,354

체 발 량의 망(B) 288,594 321,179 362,924

체 발 량에 차지하는 비율(A/B) 1.8％ 2.4％ 7.0％

주)출처 :제2차 신‧재생에 지의 기술개발 이용‧보 기본계획(2003년～2012년)

다. 기술개발의 기본 전략

신재생에 지에 한 법률 인 변화를 역사 으로 거슬러 올라가면 1987년 12

월「 체 에 지 개발 진법」이 공표되었다.태양열,태양 등 11분야의

체에 지 개발이 진행 되어,1980년 반부터 태양열 온수기 폐기물의 소

각시설을 심으로 체 에 지를 보 했다.1996년12월에「 체에 지 개발

이용‧보 진법」이 개정되어 1997년 1월에「에 지 기술개발 10년 계획

(1997-2006)」이 세워져 체에 지,에 지 약,그린 에 지 기술에 한 통

합 이고 체계 인 처를 실시하고 있다.더욱이 2002년3월에 동법이

으로 개정되어 발 차액 지원※1,인증,공공 부문 의무화 도입, 체에 지

개발보 센터의 설립 등이 실시되고 있다.2004년 12월에는「신에 지 재생

에 지 개발‧이용‧보 진법」이 제정되었다.

※1발 차액 지원제도:신재생에 지에서 발 한 기를 거래 할 때,일정 기

가격을 정한 후에 그 차액을 정부가 지원하는 것

2004년 이후,신재생에 지 개발 보 의 확 는 (1)기술개발의 단계,(2)실용

화 평가의 단계,(3)시험 용의 단계,(4)보 확 의 단계라는 ４단계로 처하

고 있다.

라. 도입추진을 위한 제도

1)발 차액 지원제도

발 차액 지원제도란,신재생에 지를 이용해 력을 생산하는 경우,에 지원

별의 기 가격과 발 회사의 거래가격과의 차액을 직 지원하는 제도이다.

이 기 가격은 발 차액지원 개시일로부터 총 15년으로 하되,태양 원은

20년으로 한다.다만 발 차액지원제도 시행이 상업운 을 시작한 발 설비

의 발 차액지원개시일은 타에 지 지원사업운 요령 제정 고시일(2001년 10

월 11일)로 간주한다.

11-3

<표 11.1.3> 적용대상의 발전원, 적용기준 및 기준가격

전 원적용설비용량기준

구 분09.04.29이전

(원/kWh)

기준가격(원/kWh)비 고

고정요금 변동요금

풍 력10kW

이상－ 107.29 107.29 － 감소율2％

수 력5MW

이하

일

반

1MW이상 86.04 86.04 SMP＋15

1MW미만 94.64 94.64 SMP＋20

기

타

1MW이상 66.18 66.18 SMP＋5

1MW미만 72.80 72.80 SMP＋10

폐기물소각

(RDF포함)

20MW

이하－ SMP＋5 － SMP＋5

바이오

에 지

LFG 50MW이하20MW이상 68.07 68.07 SMP＋5

화석연료

투입비율

:30％미만

20MW미만 74.99 74.99 SMP＋10

바이오가스 50MW이하150MW이상 72.73 72.73 SMP＋10

150MW미만 85.71 85.71 SMP＋15

바이오매스 50MW이하 목질계 바이오 68.99 68.99 SMP＋5

해 양

에 지조력

50MW

이상

최

조차

8.5m

이상

방조

제유62.81 62.81 －

방조

제무76.63 76.63 －

최

조차

8.5m

미만

방조

제유75.59 75.59 －

방조

제무90.50 90.50 －

연료 지200kW

이상

바이오가스이용 234.53 227.49 －감소율3％

기타연료이용 282.54 274.06 －

태

양

용시 용기간30kW

이하

30kW 과

200kW 이하

200kW 과

1MW 이하

1MW 과

3MW 이하3MW 과

～

09.12.31

15년 646.96 620.41 590.87 561.33 472.70

20년 589.64 562.84 536.04 509.24 428.83

‘10.1.1이후 20년 재고시

주)태양 의 경우 2009년 04.29이 의 용기 과 기 가격은 재와 동일함.

자료)지식경제부 고시 제2009-96호 (2009.4.29)

11-4

2)공공기 의무화 제도

공공기 이 신축하는 연면 3,000㎡ 이상의 건축물에 해 건축공사비의 5%

이상에 해당하는 신재생에 지 설비를 설치하는 것을 의무화 하는 제도이다.

이것은 신에 지 재생에 지 개발‧이용‧보 진법 제12조 제2항(2004년

12월 제정) 동법시행령 15조에 거한 제도이다.

라. 그 외 보급 확대를 위한 제도

1)세제지원제도

신재생에 지 시설에 투자하는 경우,해당 투자 액의 10％에 해당하는 액

이 과세 년도의 소득세 는 법인세에서 공제된다.

2)융자지원제도

신재생에 지 시설의 시설자 운 자 을 융자하는 제도

3)태양 주택의 10만호 보

태양 발 에 한 투자환경 만들기를 해 2012년까지 태양 주택 10만호를

보 시킬 계획이다.목표달성을 해 주택용 태양 발 (1～3kW규모)설비의

일부(최 70%까지)를 무상으로 보조한다.

4)신재생에 지 센터 설립

2003년에 신재생에 지 보 확 를 실질 으로 도모하는 기 으로서 에 지

리공단의 산하에 신재생에 지 센터를 설립해 2005년1월에 확 ‧개편했다.

11-5

11.1.2 세계의 동향

가. 세계의 상황과 도입목표

1997년 기후변화 약 제3회 체결국 회의(COP3)에서 교토의정서가 채택되어,

선진국에 해서는 CO2 감축 목표가 결정되었다.이것을 계기로 많은 국가나

지역에서 신재생에 지 도입목표의 책정이 시작되어 EU를 심으로 재 40

개국 이상에서 수치목표가 책정되어 있다. 지방 정부 벨에서도 신재생에

지의 도입목표가 설정될 수 있도록 하고 있다.

<표 11.1.4> 각국의 신재생에너지 도입 실적‧목표‧전망

(단 ：％)

구 분 국가‧지역목표‧ 망

실 2010년 2020년 2030년

에 지에서

차지하는 비율

일 본 4.6('01) 7.0 － 10

EU 6('01) 12 20 －

국 3('03) － 15 －

력량에서 차지하는

신재생에 지 비율

EU 14.2('04) 21 － －

독 일 9.9('04) 12.5 20 －

국 3.7('04) 10 20 －

랑스 13.5('04) 21 － －

국 5('04) 10 － －

캘리포니아주 10('04) 20 － －

세계의 에 지 체에서 차지하는 신재생에 지의 비율은 아직 낮기는 하지만,

그 도입량은 빠른 템포로 증가하고 있다.풍력발 은 90년 의 후반부터 속

히 도입이 진행되고 있어 독일이나,스페인,덴마크를 비롯한 EU,미국,인도

등에서 증가가 하고,2007년 말의 설치량은 93GW에 달했다.태양 발

의 2007년말 재에 있어서의 세계 체의 도입량은 10.5GW이고,풍력발

보다는 작지만,최근 독일이나 미국에서의 속한 확 가 시작되고 있다.

11-6

11.1.3 신재생에너지의 도입추진제도

신‧재생에 지 지원책으로서 효과를 올리고 있는 것을 심으로 한 사례를 소

개한다.

가. RPS 제도

RPS(RenewablePortfolioStandard)제도란, 기 사업자에게 일정비율의 신재

생에 지의 공 을 의무화하는 제도이다.

ＲＰＳ제도 는 거기에 하는 제도를 도입하고 있는 주요한 국가나 지역으

로는 국,이탈리아,스웨덴,미국(텍사스주,캘리포니아주 외),일본 등이 있

지만,국가나 지역에 의해 상으로 하는 에 지의 종류,목표 연차 의무량

등이 크게 차이가 난다.

<표 11.1.5> 각국의 RPS제도에 의한 할당 의무량

항 목 일 본 국 이탈리아 스웨덴 오스트 일리아

할 당

의무량

매 력량

2010년:1.35%

매 력량

2002년도:3%～

2010～2026년도

:10.4%

년의 발 /수입

력량

2002년:2%～

2006년:3.05%

력소비량

2003년:7.4%～

2010년:16.9%

측 력 공 량

2010년:2%

(2010년 까지

9,500GWh증가)

나. 고정가격 매입제도

고정가격 매입제도는 송배 사업자 등에 신재생에 지에 의한 력을 일정

가격으로 구입하는 것을 의무화하는 제도이다.종래의 에 지와 비교하여 코스

트가 높은 신재생에 지에 의한 발 코스트와 기존 발 시설에 의한 발 단

가와의 차이를 장기 계약에 의해 보조하므로,코스트는 최종 으로 에 지의

소비자가 부담하도록 되어있다.

이 제도를 도입하고 있는 주요한 국가로서는 독일,덴마크,스페인 등이 있다.

특히 독일에서는 상이 되는 신재생에 지의 종별이나 설치 형태마다 세부

인 가격 설정을 실시하고 있다.

11-7

다. 세제우대

1)PTC(ProductionTaxCredit)

미국에서는 연방 정부가 지정한 신재생에 지에 의해 발 을 실시한 사업자에

한 PTC라 불리는 세 우 정책이 있다.

신재생에 지 발 시설의 운용개시에서 10년간에 걸쳐 발 량에 해 19센트

/kWh등의 세액공제가 된다.(2005년 재） 재 20이상의 주가 RPS제도를

도입하고 있어,이 제도에서 내걸 수 있는 높은 목표치와 PTC의 효과에 의해

풍력발 을 심으로 한 시장 경쟁력을 가지는 신재생에 지가 규모로 도입

되고 있다.

2)EU에서의 세제상 우

EU에서는 신재생에 지에 한 세제상 우 조치로서 신재생에 지에 의한

력에 한 감세나 바이오 연료에 한 감세가 실시되고 있다.

한 많은 나라에서 화석 연료에 한 환경세나 탄소세가 실시되고 있어 이것

도 반 으로 신재생에 지에 한 공 이나 수요를 자극하는 기능을 하고

있다.

11-8

11.1.4 기술개요

기술개요는 이하의 기술에 해 원리,설비구성개요,일반 특징에 해 기술

했다.

1.바이오에 지(소화가스)자원화

1.1소화조 가온

소화가스를 소화조내의 슬러지를 가온하는데 이용하는 것이다.

슬러지를 가온하여 소화가스 발생량을 증가시키는 것이 가능

하다.

1.2소화가스발

(가스엔진)

소화가스를 연료로서 가스엔진의 회 에 의해 발 기를 가동

시킨다.

폐열을 이용하는 것에 의해 에 지 효율을 높이는 것이 가능

하다.

1.3슬러지 음식물

처리시설

슬러지 처리시설 음식물처리시설의 연료로 이용하는 것이다.

1.4차량연료화하수처리과정에 발생되는 소화가스(CH4 65%)를 정제하여 고

순도(97%)의 가스를 차량연료에 사용하는 것이다.

2.하수열의 이용하수종말처리장 최종 방류수의 물이 가지는 열에 지의 열회

수기술(열펌 )에 해 나타냈다.

3.소수력발

하수가 가지는 치에 지와 운동에 지를 동력(회 운동)으로

변환해,발 기에 의해 기 에 지를 생산하는 기술.하수도

로 용 가능한 수차의 형식과 특징을 나타냈다.

4.태양 발

태양 의 에 지를 기 에 지로 변환하기 한 설비구성

과 수 방식(단면수 ,양면수 )의 종류와 특징에 해 나타

냈다.

11-9

11.2 물재생센터의 타당성검토

11.2.1 소화가스자원화 방안

소화가스 자원화는 소화가스를 직 는 변환시켜 연료로 이용하는 기술로써

국내에는 소화조가온에 주로 사용하고 있으며,서울시의 물재생센터에서는 소

화조가온,발 기 연료,슬러지처리시설,음식물처리시설에 소화가스를 재활용

하고 있다.서울시의 2008년도 물재생센터 소화가스 활용 황을 보면 아래(그

림 11.2.1)와 같이 소화조 가온(67%),발 기 연료(2.8%),슬러지처리시설 연료

(16.9%),음식물처리시설연료(4%)로 활용하고,잉여가스(소각)량은 9.3% 로서

재활용은 소화가스 생산량의 약 90.7%를 활용하여 부분은 소화조 가온에 소

화가스를 이용하고 있다.

가. 소화가스 활용현황

51,395

2,178

12,947

3,092

7,125

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

소 화 조 가 온 발 전 기 연 료 슬 러 지 처 리 시 설 음 식 물 처 리 시 설 잉여가스(소각)량

천N

/㎥

(그림 11.2.1)2008년도 소화가스 활용 황

나. 물재생센터별 소화가스 활용방안 검토

1) 랑물재생센터

랑물재생센터의 2008년도 소화가스 활용을 보면 소화조 가온과 슬러지 처리

시설에 재활용하고 있으며,잉여가스는 소화가스 생산량 비 약 4.6%를 소각

하여 왔다.

(천 N㎥)

소화가스 생산량 소화조 가온 발전기 연료 슬러지처리시설 음식물처리시설 잉여가스량

29,464 18,206 - 9,930 - 1,358

100% 61.7% - 33.7% - 4.6%

11-10

한 2009년도 4월 30일 기 운 황에 따르면 슬러지건조시설 폐열을 회수

하여 제2처리장 소화조 가온에 활용함에 따른 잉여가스 증가와 2009년도 발생

량 증가로 잉여가스량은 일평균 약 10,900N㎥가 발생하여 소각하는 가스량이

많으므로 재활용하는 방안이 필요한 실정이다.

○ 잉여 소화가스 활용방안 검토

구 분 슬러지건조시설 증설 소화가스 전용엔진펌프 설치

개 요

슬러지 건조시설을 증설(200톤/일→

300톤/일)하여 건조배기가스 열회수

로 소화조 가온에 재활용하여 소화

가스량을 증가시켜 재활용

유입펌 디젤엔진을 소화가스 용

엔진펌 로 교체하여 소화가스 재활

용과 엔진펌 폐열을 회수하여 소

화조 가온에 재활용

사업효과

-슬러지 처리비용 감

-소화조 가온비용 감

-디젤연료비 감

-모터펌 력비 감

-소화조 가온비용 감

산 감액

-슬러지비용 :약 606백만원/년

-소화조가온 :약 436백만원/년

소계 :약 1,042백만원

-디젤연료비 :약 291백만원/년

-모터 력비 :약 359백만원/년

-소화조가온 :약 220백만원/년

소계 :약 870백만원

잉여 소화가스 활용방안은 슬러지 건조시설 증설과 유입펌 디젤엔진을 소화

가스 용엔진펌 로 교체하여 활용하는 것을 검토

2)난지물재생센터

난지물재생센터의 2008년도 소화가스 활용을 보면 소화조 가온과 슬러지 처리

시설,음식물처리시설에 재활용하고 있으며,잉여가스는 소화가스 생산량 비

약 18.8%를 소각하여 왔다.

(천 N㎥)

소화가스 생산량 소화조 가온 발전기 연료 슬러지처리시설 음식물처리시설 잉여가스량

11,264 5,993 - 62 3,092 2,117

100% 53.2% - 0.6% 27.4% 18.8%

따라서 잉여가스량을 소각처분하고 있어 에 지 재활용하는 방안이 필요한 실

정이다.

11-11

○ 잉여 소화가스 활용방안 검토

잉여소화가스 량을 음식물처리시설(보일러 :8ton/hr)에 추가로 공 하여 재

활용하는 것으로 검토

-2008년 잉여소화가스 발생량 =2,117,000N㎥/년 =5,800N㎥/일

-음식물처리시설 추가 활용량 :700N㎥/hr×8.3hr=5,800N㎥/일

3)탄천물재생센터

탄천물재생센터의 2008년도 소화가스 활용을 보면 소화조 가온과 발 기연료

에 재활용하고 있으며,잉여가스는 발생량 비 약 11%를 소각하여 왔다.

(천 N㎥)

소화가스 생산량 소화조 가온 발전기 연료 슬러지처리시설 음식물처리시설 잉여가스량

9,750 8,271 409 - - 1,070

100% 84.8% 4.2% - - 11%

그러나 2009년도 4월 30일 기 운 황에 따르면 발 기 소화조 폐열을

회수하여 소화조 가온에 활용함으로 잉여가스발생량은 증가하여 일평균 약

13,600N㎥가 발생하고 있지만 소화가스 용발 기 설치로 인하여 발 기가

정상가동되면 량 재활용이 가능하다.

○ 잉여 소화가스 활용방안 검토

잉여소화가스 량을 소화가스 용발 기(1,000kW×2 )에 공 하여 재활

용하는 것으로 검토

-2009년 잉여소화가스 발생량 =13,600N㎥/일

-소화가스 용발 기 연료소모량 :400N㎥/hr×17hr×2

=13,600N㎥/일

4)서남물재생센터

서남물재생센터의 2008년도 소화가스 활용을 보면 소화조 가온과 슬러지 처리

시설에 재활용하고 있으며,잉여가스는 발생량 비 약 9.8%를 소각하여 왔다.

11-12

(천 N㎥)

소화가스 생산량 소화조 가온 발전기 연료 슬러지처리시설 음식물처리시설 잉여가스량

26,229 18,925 1,769 2,955 0 2,580

100% 72.2% 6.7% 11.3% - 9.8%

그러나 2009년도 4월 30일 기 운 황에 따르면 발 기,소화조 가온보

일러의 폐열을 회수하여 소화조 가온에 활용함으로서 잉여가스발생량이 증가

하여 일평균 약 15,700N㎥가 발생되고 있지만,소화가스 용발 기 설치에

따른 발 기 연료와 차량연료화사업에 소화가스를 정제하여 활용하고 있다.

○ 잉여 소화가스 활용방안 검토

잉여소화가스 부분은 소화가스 용발 기(800kW×2 )에 공 하고 일부

는 소화가스 차량연료화 시설에 공 하는 것으로 검토

-2009년 잉여소화가스 발생량 =15,700N㎥/일

-소화가스 용발 기 연료소모량 :358N㎥/hr×15hr×2

≒ 10,900N㎥/일

-소화가스 차량연료화시설공 :4,800N㎥/일

다. 고 찰

4개 물재생센터의 잉여소화가스를 재활용하는 방안을 보면 랑물재생센터는

슬러지 건조시설 증설 는 유입동 디젤엔진펌 를 소화가스 용엔진펌 로

교체하여 활용하고,난지물재생센터는 음식물처리시설에 추가로 공 활용하

며,탄천물재생센터는 소화가스 용가스발 기에 공 하여 재활용하고,서남물

재생센터는 소화가스 용발 기와 차량연료화 시설에 재활용하는 것이 잉여

소화가스를 효과 으로 활용하는 것으로 사료된다.

11-13

11.2.2 소수력 발전화 방안

소수력발 은 물이 가진 치에 지를 기에 지로 환하는 깨끗한 발 방

식이며,옛부터 이용되어 왔다.검토 상 물재생센터의 센터내 낙차발생지 인

염소 지를 상으로 유효낙차를 조사한 결과 랑 1.2m,탄천 1.956m,서남

0.351m,난지 1.210m으로서 소수력 발 은 검토 상 유효낙차가 최소 2m 이

상이어야 하므로 서울시의 4개 물재생센터는 유효낙차를 얻을수 없으나,난지

물재생센터의 경우 염소 지에 둑을 증축하면 유효낙차를 확보할 수 있어

도입가능성 검토를 실시하는 것으로 한다.

※ 랑,탄천,서남 물재생센터는 2M이상으로 둑을 증축하면 수처리시설에

지장을 래한다.

가. 검토조건

1) 상시설

검토 상 시설은 난지물재생센터 제1처리장의 염소혼화지의 둑과 하류방류수

로의 낙차부이다.

제2처리장의 방류수로는 암거이며,소수력발 을 이용하려면 기시설의 개조

가 곤란하기 때문에 이 검토서에서는 상 외로 한다.

방 죽 축

２ 처 리 수 로

수 력 발

１ 처 리 염 혼 화 지

(그림 11.2.2)난지물재생센터의 소수력발 상시설

11-14

2) 상하수량

상하수량은 2006년의 난지물재생센터의 실 치로써 그 값을 <표 11.2.1>에

나타낸다.

<표 11.2.1> 대상하수량

항 목전체하수량

(㎥/s)검토대상하수량

(㎥/s)비 고

일평균하수량 9.887 4.944 2006년의 평균

시간최 하수량 17.657 8.829 2006년7월15일19:00

단,검토 상 하수량은 제1처리장 하수량이며, 체하수량의 1/2이다.

3)방류수

난지물재생센터 방류수 는 아래의 측 치데이터를 채용해 그 결과로부터 1

년간의 방류수 와 시간수의 계를 구하면 (그림 11.2.3)에 나타낸 것과 같다.

○ 서울특별시 강서구 방화제2동 행주 교

○ 서울특별시 동작구 노량진제1동 제1한강 교

난지물재생 터방류수 (2006 10월~2007 9월 )

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1,000

6.3

5.7

5.1

4.5

3.9

3.3

방류

수(m)

시간수

시간

(그림 11.2.3)1년간의 방류수 와 시간수

4)염소혼화지 둑의 높이 선정 낙차

염소혼화지의 낙차를 수력발 에 이용하려면, 재 둑의 증축이 필요하다.

증축에 의한 상류의 시설(제１처리장 최종침 지）에 의해 수리상의 악 향이

없도록 여기에서는 2006년의 시간최 하수량 시의 높이와 같은 높이에 증축

으로 한다.

11-15

유량：17.657㎥/s(2006년 시간최 하수량),둑의형상：폭 5.0m×2개,방죽높

이：+5.699m

월류수심＝ ×둑의폭유량

= ××

=0.613m

증축높이＝＋5.699ｍ＋0.613ｍ＝＋6.312ｍ⇒＋6.3m

5)유효낙차

유효낙차높이를 다음의２경우에 해 구한다.경우2의 유효낙차높이 1.5m는

후술하는 로펠러타입 수차의 운 한계 낙차이며,여기에서는 트라이얼에 의

해 구하면,<표 11.2.2>에 나타난 것과 같다.그 결과 한강수 가＋4.3m까지

발 가능하다.

경우１：하수량：일평균하수량,방류수 ：년평균

경우２：낙차높이가 1.5ｍ인 하수량과 방류수

<표 11.2.2> 유효낙차높이

항 목경우１

일평균하수량

경우２방류수위+4.3ｍ상당의 하수량

a～c구간유량 9.887㎥/s 13㎥/s

c～e구간유량 4.944㎥/s 6.5㎥/s

한강수 ＋3.1ｍ +4.3ｍ

염소혼화지방죽하류수 (e 수 ) 약＋3.7m 약＋4.5m

염소혼화지수 ＋6.3m ＋6.3m

발 기 회 손실 0.3m 0.3m

유효낙차 ＋6.3－3.7－0.3＝2.3m ＋6.3－4.5－0.3＝1.5m

(그림 11.2.4)수력발 의 검토 상부의 평면이미지

11-16

나. 시설계획

1)수차사양

<표 11.2.3> 수 차 사 양

항 목 내 역

설치장소 난지물재생센터 제1처리장 염소혼화지

수 차

사 양 로펠러(축류)수차

유 량 1.625㎥/s

수 4

유효낙차 2.3m

종합효율 75%

년간가동률 95%

년간발 량 567.6천kW/년

2)소수력발 의 수 계

(그림 11.2.5)소수력발 의 수 계도

다. 고 찰

난지물재생센터에 소수력발 을 도입한 경우의 검토결과를 <표 11.2.4>에 나

타내지만,B/C는 1.0이하이며,투자회수년수도 발 코스트보다 유지 리비가

높으므로 경제성은 낮을 것으로 단된다.단,경제성을 무시하고 무공해 신재

생 에 지 설비인 소수력분야 교육용으로 설치한다면,효과는 있으리라 단된다.

로펠러

11-17

<표 11.2.4> 검 토 결 과

항 목전력단가

65원/kWh의 경우전력단가

72.8원/kWh의 경우

수차사양 카 란 수차1.625㎥/s×27kW×4

건설비(백만원) 3,000

년간발 량(천kWh) 567.6

발 코스트(원/kWh) 427

유지 리비(백만원/년) 150

도입효과

B/C 0.15 0.17

투자회수년수(년) -26.5 -27

CO2삭감효과(t-CO2/년) 303

단, 력단가 65원/kWh은 물재생센터에서 한 에 구입단가이며,72.8원/kWh는

지식경제부의「신‧재생에 지이용 발 력의 기 가격 지침」의 수력발 기

발 사업자가 한 에 매가격(5MW이하‧그외 1MW미만)이다.

투자회수년수( 력단가 65원/kWh의 경우)는

투자회수년수 =간 발전코스트 간 유지관리비

건설비

=

=-26.5

에서 년간 유지 리비가 년간 발 코스트보다 높기 때문에 음수가 나온다.

11.2.3 태양광 자원화 방안

가. 검토조건

여기에서는 서남물재생센터 제2처리장의 수처리시설 상부에 태양 발 을 설

치하는 경우를 검토 실시한다.

최 침 지 생물반응조 상부 :폭 660ｍ×길이 110ｍ＝72,600㎡

최종침 지 상부의 50% :폭 660ｍ×길이 90ｍ×0.5＝29,700㎡

계 :102,300㎡

11-18

나. 시설계획

1)발 량

연간 발 량의 계산산출법으로서 다음 2개의 방법을 생각할 수 있다.

○ 방법A　일사량으로부터 산출한다.

○ 방법B　시스템 이용율(가동률)을 사용하는 방법

(1)방법 A

■ 연간 발 량　EP＝PASㆍHAㆍEK×365일

∙PAS :태양 지 어 이 출력(kW)

∙HA :설치장소,설치조건에서의 일사량(kWh/㎡‧일)

∙K :종합설계계수(0.65～0.8＝0.7정도)

■ 정격 출력당의 연간발 량 ＝ 1kWh×3.49kWh/㎡‧일 ×0.7×365일/년

≒ 892kWh/년

<표 11.2.5> 서울시의 일사량

항 목 앙각 또는 일사량 비 고

태양 앙각33도

한국에서 일반 으로 채용되고

있는 앙각

30도 서울시 뚝도정수장 채용치

서울시 일평균 일사량

약3,000kcal/㎡‧일

3.49kWh/㎡‧일3,000kcal/㎡‧일÷238.8kcal/MJ×

3.6MJ/kw）＝3.49kWh/㎡‧일

(2)방법 B

■ 연간발 량＝태양 지 어 이 출력×시스템 이용율×8,760시간／년

∙시스템 이용률(가동률)＝0.1～0.15＝0.14정도

∙연간 카 다 시간수＝24시간×365일＝8,760시간

■ 정격 출력 당의 연간 발 량＝1kWh×0.14×8,760h/년＝1,226kWh/년

11-19

2)스페이스 배치 검토

30°

2018mm

30°

2018mm

1700mm 2200mm 1700mm 2200mm

30°

2018mm

1700mm

1700×3＋2200×2＝9500mm

닛 간격 1ｍ로 했 때 단

당 출력 하 같다.

30kW÷[(40+2.0)m×(9.5+2.2)m]

＝61 W/㎡≒60 W/㎡

1323mm 1323mm1323mm5mm

1,323mm×30＋5mm×29＝39,835mm（10kW：30台×1列）

5mm5mm

約2.2m

約40m

約9.5m

約1.7m

30台

1ユニット

(그림 11.2.6)표 시스템의 배치 (30kW)

3)설치 가능한 정격출력

(그림 11.2.6)에 나타나는 표 시스템의 배치 에서 제2처리장의 수처리시설

상부에 태양 발 을 설치했을 경우의 출력을 요구하면,

○ 단 면 당 출력 :60w/㎡ ×0.8583(보증율)=51.5w/㎡

○ 제２처리장 수처리시설 상부에 설치하는 태양 지 출력

＝ 102.300㎡ ×51.5w/㎡ ＝ 5,268kW ≒ 5,000kW

단,한국 력공사에 매하는 경우 태양 의 설비용량은 사업자별로 최 3MW

로 제한되고 있다.따라서 여기서는 3,000kW의 태양 발 을 설치하는 것으로

검토를 실시한다.

4)연간 발 량

출력3,000kW의 연간 발 량＝3,000kW×1,226kWh/kW․ 년＝3,678,000kWh/년

다. 고 찰

서남물재생센터의 제2처리장 상부에 태양 발 을 도입한 경우의 검토결과를

<표 11.2.6>에 나타내지만,서울시에서 자체 산사업으로 시행할 경우( 력단

가 65원/kW)B/C는 0.09로 낮고,투자의 회수가 불가능하다.그러나 민자사업

으로 시행하는 경우( 력 단가 573.4원/kW)B/C는 0.81로 1.0보다 낮지만,CO2

삭감효과를 고려하면 도입에 검토 상으로 단된다.

11-20

<표 11.2.6> 검 토 결 과

항 목자체사업

(전력단가 65원/kWh)

민자사업(전력단가

573.4원/kWh)

태양 발 출력 3,000kW시스템

설치장소 서남물재생센터 제2처리장 수처리시설 상부

건설비(백만원) 28,500

년간발 량(천kWh) 3,678

유지 리비(백만원/년) 285

발 코스트(원/kWh) 712

도입효과

B/C 0.09 0.81

투자회수년수(년) 회수불가 회수불가

CO2삭감효과(t-CO2/년) 1,430.6

※ 단, 력단가 65원/kW은 물재생센터에서 한 에 구입 단가이며,573.4원

/kW는 지식경제부「신‧재생에 지 이용발 력의 기 가격지침」의 태양

발 기 가격으로서 발 사업자가 한 에 매단가이다..

발 코스트 =(건설비+운 유지비)×CRF+1년 연료비

년간발 량

=(28,500,000,000원 +285,000,000원)×0.091+0원

≒ 712(원/kWh)3,678,000kWh

11.2.4 하수열 자원화 방안

가. 검토방안

서울시의 물재생센터 4개소에서 방류되는 하수의 수온은 동 기에 약 10℃이

상,하 기에 약 25℃이하로 유지되며 하수열은 시간 ‧계 인 변화가 고,

외기온도와 비교하여 여름은 낮고,겨울은 높다는 특징이 있다.하수가 가지는

열에 지를 열펌 로 회수하여 냉난방에 이용하는 시스템을 검토한다.

11-21

1)검토수량

검토수량은 100,000㎥/일 로서 도입효과를 계산한다.

2)수온의 설정

열펌 시스템에 의한 채열 온도 역을 설정함에 있어서 열원수(하수)의 온

도 역(하 기 최고 수온,동 기 최 수온)을 악할 필요가 있다.

따라서 서울시 4개소 물재생센터의 최근 5년간 기온과 수온을 조사하여 각각

월평균치를 그림으로 정리하여 아래에 나타냈다.

남물재생 터 기 과 수

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월

도（

℃）

기 （℃）

포기 수 （℃）

수 （℃）

(그림 11.2.7)최근 5년간 서남 물재생센터의 기온과 수온

난 지 물 재 생 기 온 과 수 온

- 5 .0

0 .0

5 .0

10 .0

15 .0

20 .0

25 .0

30 .0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월

온도

(℃) 기 온 ( ℃ )

입 수 온 ( ℃ )

포 기 조 수 온 ( ℃ )

(그림 11.2.8)최근 5년간 난지 물재생센터의 기온과 수온

11-22

랑물재생 기온과 수온

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월

온도

(℃

) 기온 (℃)

입수온 (℃)

포기조수온 (℃)

(그림 11.2.9)최근 5년간 랑 물재생센터의 기온과 수온

탄천물재생 기온과 수온

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월

온도

(℃

) 기온 (℃)

입수온 (℃)

포기조수온 (℃)

(그림 11.2.10)최근 5년간 랑 물재생센터의 기온과 수온

의 그림을 살펴보면 서남물재생센터가 여름철에 기온과 수온의 차이가 많은

것으로 나타나서 하수열 이용여부를 검토하기에 합하여 검토 상으로 설정

한다.서남물재생센터의 11～3월의 평균 수온이 12.8℃이고 6～9월의 평균수온

은 24.1℃이다.

나. 열펌프 성능계수의 설정

검토수량인 100,000㎥/일에 한 방열가능량과 취열가능량은 다음식에 의해 계

산할 수 있다.

방열 가능량 =100,000㎥/일 ÷24h×10℃ =41,667Mcal/h

취열 가능량 =100,000㎥/일 ÷24h×5℃ =20,833Mcal/h

의 결과를 활용하여 열펌 의 능력을 검토하면

11-23

열펌 냉방능력 =방열가능량 ×열 프냉방

열 프냉방

=41,667×

=33,805Mcal/h=10,182RT

⇒ 10,000RT

열펌 난방능력 =취열가능량 ×열 프난방

열 프난방

=20,833×

=31,249Mcal/h

○ 열펌 의 COP

<표 11.2.7> 열펌프의 COP

항 목

난방시(11～3월) 냉방시(6～9월)

평균온도(℃)

평균COP평균온도

(℃)평균COP

하수열이용의 경우 12.8(80+273)/[(80+273)

-(12.8+273)]×0.566=3.024.1

(3.8+273)/[(24.1+273)

-(3.8+273)]×0.309=4.3

○ 열생산 시설용량

<표 11.2.8>

항 목 난 방 냉 방

열펌 (Gcal/h) 31.2 33.8

보일러(Gcal/h) 9.0 -

계 40.2 33.8

다. 검토조건

서남물재생센터에 하수열이용 지역냉난방 열펌 시스템을 도입한 경우 경제

효과의 검토로서 서남물재생센터에서 지역냉‧난방배 (약 1.5km)까지 서울시

가 건설하여 운 하는 것과 집단에 지 사업체에서 건설하여 운 하는 것을

비교하여 계획한다.

한 하수열 시스템은 (그림 11.2.11)과 같이 지역열공 후의 약 55℃ 환수를 1

11-24

차 으로 열펌 를 가지고 약 80℃로 승온하고,2차 으로 보조보일러(LNG사

용)를 사용하여 약 90℃로 승온시켜 지역열공 온수공 라인에 연결시켜 온수

생산비용을 감하는 것이다.

(그림 11.2.11)하수열 시스템

○ 연간운 시간

난방시 :24시간×30일/월×5개월(11～3월)=3,600h/년

냉방시 :14시간(7～21시)×30일/월×4개월(6～9월)=1,680h/년

라. 경제성의 검토

1)하수열이용 투자비

<표 11.2.9> (단 :백만원)

공 사 설비 열수요가 거리 1.5km

기계ㆍ 기공사

열제조 시설 22,592

열공 시설 700

보일러(승온) 1,200

소계 24,492

토목 공사

열제조 시설 3,700

열공 시설 6,400

소계 10,100

계 열제조 시설 34,592

11-25

2)연간 운 비

<표 11.2.10> (단 :백만원)

항 목 난 방 냉 방 계

력요 3,081 1,044 4,125

도시가스 2,172 - 2,172

자본회수비 2,146 1,001 3,147

유지 리비 401 187 588

소 계 7,800 2,232 10,032

주)자본회수 유지 리비의 냉․난방 구분은 체 비용에서 연간 가동시간 비율에 따라서 산정함.

3)연간 수익

하수열 열원회수시설을 서울시와 집단에 지 사업체에서 각각 운 하는 경우

로 구분하여 수익성을 검토한다.

<표11.2.11>

구 분서울시 집단에너지사업체

난방 냉방 계 난방 냉방 계

열생산 시설용량 40.2Gcal/h33.8Gcal/h 74Gcal/h 40.2Gcal/h 33.8Gcal/h 74Gcal/h

년가동시간 3,600hr 1,680hr 5,280hr 3,600hr 1,680hr 5,280hr

열펌 효율 80% 80% - 80% 80% -

연간생산량(Gcal/년) 115,776 45,427 161,203 115,776 45,427 161,203

생산원가(원/Gcal) 67,371 49,133 62,230 67,371 49,133 62,230

마. 고 찰

서남물재생센터에 수량 100,000㎥/일의 하수열이용을 지역 냉‧난방시스템을 도

입한 경우의 고찰을 아래에 나타 낸다.

① 도입시기는 열원수(하수처리수)의 수질이 좋을수록 열교환기의 메움 상

이 히 떨어지므로 하수고도처리 공사 완료시 에 맞추어 설치하는 것

이 유리하다.

11-26

② 하수열회수 지역 냉‧난방시설은 기투자비가 많이 소요되며 생산된 에

지의 수요처가 확보되어야 하므로 인근지역의 도시개발 사업 등과 련하

여 집단에 지 공 여건이 형성될 때 이 시스템의 도입조건이다.

③ 서울시에서 시행하는 경우는 지역 냉‧난방 공 시설과 배 망이 없으므로

직 운 은 불가능하고,생산한 열원을 집단에 지사업체에 매할 수 있는

바,경제성을 갖추려면 지역 냉‧난방사업자가 열생산 단가(약 62,230원/Gcal)

이상으로 구매해 주어야 하나 거래사례(약 ① 15,000원/Gcal)로 볼 때 불투

명한 실정임.

④ 집단에 지 사업체에서 건설하여 운 하는 경우는 생산원가(약 ②62,230원

/Gcal)이상으로 열수요가에 매할 수 있으므로 집단에 지 사업체에서 건

설‧운 추진하는 것이 정함.

주)① 서울시 4개 자원회수시설에서 집단에 지사업체에 매하는 평균 열 매단가

:약 15,000원/Gcal

② 집단에 지 사업체에서 열수요가에 매 액(한국지역난방공사 참고자료)

난방 :약 80,150원/Gcal,냉방 :약 91,416원/Gcal

11-27

11.2.5 지열 자원화 방안

본 장에서는 서남물재생센터에서의 지열의 자원화 방안에 해 검토를 실시한다.

지열은 시간 ‧계 인 변화가 고,외부 기온과 비교해 여름은 낮고,겨울

은 높다는 특징이 있다.지열에 지를 히트펌 등에 의해 회수하여 냉난방 등

에 이용하는 시스템을 검토한다.

가. 검토조건

1)검토 FLOW

지열 자원화의 도입효과는「11.2.4.하수열 자원화 방안」의 하수열이용 방식

과 비교한다.그 검토 FLOW를 (그림 11.2.14)에 나타낸다.

지 열 건

・ 토 질 상 황

・ 지 하 수

・ 지 도

지 열 CO P 하 수 열 100,000m3/

냉 방 능 력 , 난 방 능 력

하 수 열 100,000m 3/

상 당 한 열 환 기 사 양

하 수 열 100 ,000m 3/

채 열 부 비

열 환 기 비

도 효 과

(그림 11.2.12)지열자원화의 검토FLOW

2)지 온도의 설정

지 온도는 10～15℃가 일반 이지만,지열이용의 실 으로부터 방열의 향

을 받기 때문에 냉방시 20℃,난방시 10℃로서 계산한다.서남물재생센터의 기

온,수온과 상정한 지 온도의 계를 (그림 11.2.14)에 나타낸다.

11-28

남물재생 터 기 과 지 도

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

월

도（

℃）

기 (℃)

포기 수 (℃）

수 (℃)

지 도(℃)

지 도(℃)

(그림 11.2.13)최근 5년간 서남물재생센터의 기온과 수온

나. 시설계획

1)설정 Flow

지열이용 시스템은 (그림 11.2.13)에 나타낸 Flow이다.지열교환기에 의해 채

열하고,펌 로 퍼올려 열펌 에 공 한다.열펌 에서는 공조나 탕 등에 이

용하는 냉수나 온수를 제조하고,냉수와 온수를 각각의 조에 축열한다.

축열된 냉수와 온수는 각각의 배 에서 열수요가에 의해 송수해,이용된 냉온

수를 축열조에 반류하는 시스템이다.

남 물 재 생 터

히 트 프

열 수 가

열 수 가 까 지 거 리

0 ｋ ｍ , 2 k m , 5 km , 1 0 k m

축 열

수 냉 수

1 차 프

지 열 환 기

(그림 11.2.13)지열이용 시스템

11-29

2)보아홀의 필요연장

난방용의 필요연장(m)

=

난방최대부하×

=

×

×1,000=370,290m

여기서,

난방최 부하 :16,600Mcal/h×1.163w/kcal/h=19,300kW

COP:4.3

냉방용 필요연장(m)

=

난방최대부하×

=

×

×1,000=570,227m

여기서,

냉방최 부하：5,000RT×3.86kW/RT＝ 19,300ｋW

COP:5.5

의 냉방용과 난방용 필요 깊이를 비교해 큰 값을 사용하면,

하수열 100,000㎥/일에 상당하는 보아홀의 필요연장

＝ 약 570,000ｍ ＝ 깊이 100ｍ의 보아홀 ×5,700개

다. 경제성 검토

지열 및 하수열이용의 건설비(열채취부)

(단 :백만원)

구 분 지열이용의 건설비 하수열이용의 건설비

기계․ 기공사 6,544 1,150

토목․건축공사 17,250 500

소계 23,794 1,650

라. 고 찰

지열이용과 하수열이용의 열채취부의 건설비(하수열 100,000㎥/일 상당)은 하수열

1,650백만원에 해 지열이용 시스템은 23,794백만원으로 14배의 건설비이다.

따라서 서남물재생센터에 있어서는 지열이용의 시스템도입은 비경제 이다.

11-30

11.3 신‧재생에너지 보급계획

서울시의 4개 물재생센터에서는 하수열을 회수하여 물재생센터내 리동 냉난방

집단에 지로 활용하고 소화가스를 발 설비의 연료로 사용하여 기 열을

생산한다. 한 소수력은 시설보완으로 유효낙차를 증 시킬수 있는 난지의 경우

경제성은 없으나 교육‧홍보용으로 소규모 설치를 검토하고 태양 은 민간투자방식

으로 검토함이 서울시 재정측면에서 정하다.

<표 11.3.1>는 2008년도 물재생센터의 에 지사용량을 같은 단 로 비교하기 해

toe환산값으로 나타낸 것으로 4개 물재생센터의 체 에 지사용량은 119,614

toe/년이고 에 지 자립도는 30.5%이다.

여기서는 에 지원별 생산 는 변환가능량을 산정하고 자립도 향상을 3단계로 나

워 계획한다.

<표 11.3.1> 2008년도 물재생센터 에너지사용량과 자립도 현황

(단 :toe/년)

구 분 전 체 중 랑 난 지 탄 천 서 남

소화가스

활

용

가

스

소화조 가온 27,048 9,467 3,116 4,483 9,982

발 기연료 1,154 0 0 221 933

슬러지처리시설 6,754 5,163 32 0 1,559

음식물처리시설 1,608 0 1,608 0 0

소계 36,564 14,630 4,756 4,704 12,474

력 한 81,988 23,349 11,602 13,761 27,276

경 유 391 161 72 42 116

등유(난방유) 92 0 44 16 32

LNG 579 499 0 24 56

합 계 119,614 38,637 16,474 18,547 39,954

에 지자립도 30.5% 37.8% 28.8% 25.3% 31.2%

주)에 지자립도 =(소화가스량)/(합계)

11-31

11.3.1 소화가스 자원화

하수처리 공정 슬러지 감량화 과정에서 생성되는 소화가스를 연료로 사용하

여 기‧열에 지 형태로 이용하고 있으며 <표 11.3.2>에 나타난 4개 물재생

센터의 2008년도 소화가스 활용 황을 보면 소화가스 발생량의 67%가 소화조

운 을 한 가온용으로 사용하고,16.9%는 슬러지처리시설,4%는 음식물처리

시설에 연료로 활용하고 있다. 한 약 9.3%는 잉여소화가스량으로써 소각하

고 있는 실정이다.

<표 11.3.2> 2008년도 소화가스 활용현황

(단 :천N㎥)

구 분 계 중 랑 난 지 탄 천 서 남 비 고

생 산 량 76,737 29,494 11,264 9,750 26,229 100%

재

활

용

량

소 화 조 가 온 51,395 18,206 5,993 8,271 18,925 67.0%

발 기 연 료 2,178 0 0 409 1,769 2.8%

슬러지처리시설 12,947 9,930 62 0 2,955 16.9%

음식물처리시설 3,092 0 3,092 0 0 4.0%

소 계 69,612 28,136 9,147 8,680 23,649 90.7%

잉 여 가 스 (소 각 )량 7,125 1,358 2,117 1,070 2,580 9.3%

소화가스의 자원화를 극 화하는 방법으로는 크게 두가지로 고려되어야 하는

데 그 첫째는 소화가스 발생량을 증 하는 방법이고 둘째는 발생한 소화가스

를 효율 으로 사용하는 방법이다.

소화가스발생량을 증 하는 방법은 주기 인 설을 통해 사 역을 여 슬러

지의 소화효율을 개선시키는 것이 가장 확실하고 최근에 물리‧화학‧생물학

으로 슬러지를 활성화하여 소화조의 효율을 향상시키는 것은 실증 랜트의 검

증이 필요하다.

여기서는 소화가스를 효율 으로 사용하는 방법에 해 2단계로 계획을 한다.

11-32

<표 11.3.3> 소화가스 자원화 계획

(단 :toe/년)

구 분 계획내용 효 과 센터명 절감에너지

1단계

(2008년

～

2010년)

∙슬러지 건조 소각시설 보

일러를 기존 LNG 는 경유

연료형 보일러에서 소화가스

연료 용 보일러로 교체

∙LNG와 경유의

체 가능

랑 5,163

난 지 32

서 남 1,559

∙노후된 혼용(소화가스 경

유)겸용발 기를 소화가스

용 발 기로 교체

∙발 용 경유에 지

량 감

∙순수 잉여소화가스

량 발 가능

탄 천 2,610

서 남 2,090

∙음식물 처리시설 연료공 ∙소화가스 재활용 난 지 1,115

∙소화가스를 정제하여 자동차

의 연료로 활용∙소화가스 재활용 서 남 -

소 계 12,569

2단계

(2011년

～

2015년)

∙슬러지 건조시설을 증설(200

톤/일->300톤/일)하여 건조배

기가스 열회수로 소화조 가온

에 재활용하여 소화가스량을

증가시켜 재활용　

∙ 는 유입펌 디젤엔진을 소

화가스 용엔진펌 로 교체

하여 소화가스 재활용과 엔진

펌 폐열을 회수하여 소화조

가온에 재활용 검토

∙소화가스 재활용 랑 2,090

소 계 2,090

합 계 14,659

주)2단계(2011년 ～ 2015년) 랑물재생센터의 소화가스 자원화 계획은 2가지 방안에 해서 용시 충분

한 검토를 통해 효율 으로 소화가스가 재활용되도록 계획한다.

11-33

11.3.2 소수력

소수력을 물재생센터에 용하기 해서는 물재생센터의 방류수 와 하천수

의 차가 2m 이상이 확보되어야 발 이 가능하다.

최 설계당시 서울시의 4개 물재생센터의 지반고 계획이 하여 재의 구조

물로는 유효낙차 2m 이상을 얻을 수 없으나 난지의 경우는 염소 조의 둑

을 증축하면 2.3m의 낙차를 확보할 수 있음을 <표 11.3.4>에 나타내었다.

<표 11.3.4> 물재생센터별 유효낙차 분석

구 분

중 랑

난 지 탄 천 서 남

2처리장 3,4처리장

시설낙차 0.89 1.2 1.21 1.96 0.35

시설보완 보완불가 보완불가 1.09 보완불가 보완불가

보완후낙차 0.89 1.2 2.3 1.96 0.35

추진가능여부 추진불가 추진불가 추진가능 추진불가 추진불가

주)보완불가 :수처리시설에 지장이 래됨

난지물재생센터의 경우 타당성 검토에서 분석한 바와 같이 발 은 가능하나

경제성은 없는 것으로 나타났다.

다만 교육‧홍보의 목 으로 물재생센터에서 유효낙차를 이용한 소수력발 을

할 수 있음을 알리는 효과가 있기에 최소한의 설비를 검토하는 것으로 계획한다.

11.3.3 태양광 발전

다른 신‧재생에 지원에 비하여 단 에 지 생산에 소요되는 부지가 넓고 비

용도 비싸므로 경제성이 떨어져 아직까지는 장려정책과 정부보조 지원에 의

존하여 시장이 형성되고 있다.

재의 국내 태양 발 련 설비업체는 상품화 기단계이나 반도체

LCD산업을 기반으로 태양 지산업의 잠재력을 보유한 상태이다.

발 설비 사업주체도 기에는 교육‧홍보 산업육성책으로 서울시에서 시행

11-34

하고 2013년 이후에는 온실가스 배출량 의무이행국가로 포함될 것으로 상되

어 민자사업으로 추진함이 서울시 재정측면에서 유리하다.

물재생센터내 유휴부지(수처리시설 상부)를 이용한 태양 발 보 은 센터별

로 구분하여 계획한다.

가. 중랑물재생센터

○ 제2처리장 :2008년 시비사업으로 태양 발 시설공사 200kW 추진

○ 제3,4처리장 :고도처리 화사업에 포함하여 시비사업으로 200kW 추진

나. 서남물재생센터

○ 제2처리장 :2008년 민자사업으로 태양 발 시설공사 추진 계획

다. 난지물재생센터

○ 개발제한구역이며 고도처리시설공사 완료 후 재검토

라. 탄천물재생센터

○ 복개공원화 사업으로 태양 발 시설공사 추진불가

※ 제1처리장 일부 미복개구간은 고도처리시설공사 완료 후 재검토 필요

<표 11.3.5> 태양광 발전계획

(단 :toe/년)

구 분 계획내용 센터명 생산 에너지량

1단계

(2008년～

2010년)

∙ 랑2처리장 200kW 계획

∙ 랑3,4처리장 고도처리시설

공사시 200kW 계획

∙서남2처리장 민자사업으로

1,300kW 계획

랑 400kW ×0.14×8,760h/년

=490,560kW/년

=219toe/년

3단계

(2016년～

2020년)

∙난지는 개발제한구역으로 고도

처리 시설공사 완료 후 재검토

∙탄천은 복개공원화 사업으로

추진불가

단,1처리장 미복개구간는 고도처

리시설공사 완료 후 재검토 필요

- -

합 계 219toe/년

11-35

11.3.4 하수열 자원화

하수열을 회수하여 에 지를 재생할 때 물재생센터와 가까운 곳에 그에 상응

하는 수요처가 수반되어야 하는데 탄천과 서남물재생센터는 한국지역난방공사

와 SH공사의 집단에 지 공 지역과 인 해 있어 개발 잠재력이 매우 높다.

특히 서남의 경우에는 단 마곡 택지지구가 계획되어 있어 하수열을 이용

하기에 최 의 조건이다.

서울시에서 2006년 11월에 계획한 “신‧재생에 지 이용‧보 활성화 기본계

획”에 수록된 하수열의 회수가능한 에 지의 양은 년간 약 82만 TOE에 달한다.

<표 11.3.6>참조>

<표 11.3.6> 최소유량과 가동율을 고려한 물재생시설의 하수열 회수가능량

구 분

총 계

탄천1 탄천2 서남 난지1 난지2 중랑1 중랑2 중랑3

총계 중랑제외

평균유 량(만㎥/일) 501 350 46 43 173 47 41 19 108 24

최소유 량(만㎥/일) 383 268 34 34 130 37 33 15 84 16

유효유 량(만㎥/일) 306 214 27 27 104 30 26 12 67 13

히트펌 용량(천USRT) 704 536 68 68 260 74 66 29 167 32

히트펌 용량(Gcal/hr) 2,260 1,590 200 200 780 220 190 80 500 90

냉방에 지회수(천TOE) 350 245 31 31 119 34 30 14 76 15

난방에 지회수(천TOE) 817 572 73 73 278 79 70 32 178 35

총에 지회수량(천TOE) 1,168 818 104 104 397 113 101 45 155 50

주)유효유량은 최소유량의 80%,온도차는 5℃,난방기간 6개월,가동율 70%,냉방기간 3개월,가동율 60% 용

11-36

그러나 국내는 규모로 하수열을 이용하는 설비가 아직까지 없는 실정이고

10,000RT당 랜트 소요면 이 2,500㎡으로 단 부지가 필요하므로 진

인 추진이 필요하여 2단계로 계획한다.

<표 11.3.7> (단 :toe/년)

구 분 계획내용 효 과 센터명 절감에너지

1단계

(2008년～

2010년)

∙서남은 2008년 8월에 리동

냉난방시설에 열펌 80RT

×1 시범사업으로 운

∙난지는2010년80RT×1 설치계획

∙LNG와 등유 감

서 남 9

난 지 26

소 계 35

∙서남은 신설 택지지구(마곡지구)

에 사용될 냉난방 열원생산 검토

∙열펌 랜트시설

은 지하화 검토필요서 남 민 자

2단계

(2011년～

2015년)

∙탄천의 리동 냉난방 시설에

하수열원을 이용하는 열펌

확 보

∙LNG와 력 감탄 천 14

3단계

(2016년～

2020년)

소 계 14

∙ 랑의 리동 냉난방 시설에

하수열원을 이용하는 열펌

확 보

∙ 력 감 랑 40

소 계 40

합 계 89

※ 탄천, 랑 물재생센터 리동 냉난방시설은 기존시설 내구년도 도래시 열펌 시스템으로 교체

11-37

11.3.5 물재생센터의 에너지 자립도 계획

서울시 4개 물재생센터의 에 지 자립도 계획은 2008년도를 기 년도로 삼아

신재생에 지로 치되는 사용에 지 감량과 신재생에 지 생산량을 감안하여

<표 11.3.8>과 같이 계획한다.

<표 11.3.8> 물재생센터 년간 에너지 자립도 계획

(단 :toe/년)

구 분 전체 중랑 난지 탄천 서남

2008년

생산에 지 36,564 14,630 4,756 4,704 12,474

사용에 지 119,614 38,639 16,474 18,547 39,954

자 립 도 30.5% 37.8% 28.8% 25.3% 31.2%

1단계

(2008년～

2010년

생산에 지 36,783 14,849 4,756 4,704 12,474

사용에 지 101,010 33,476 15,301 15,937 36,296

자 립 도 36.4% 44.3% 31.0% 29.5% 34.3%

2단계

(2011년～

2015년

생산에 지 36,564 14,849 4,756 4,704 12,474

사용에 지 98,906 31,386 15,301 15,923 36,296

자 립 도 37.2% 47.3% 31.0% 29.5% 34.3%

3단계

(2016년～

2020년

생산에 지 36,564 14,849 4,756 4,704 12,474

사용에 지 98,866 31,346 15,301 15,923 36,296

자 립 도 37.2% 47.4% 31.0% 29.5% 34.3%

의 표에서 나타난 바와 같이 물재생센터의 에 지 자립도는 2008년에 30.5%에

서 2010년까지 36.4%로 증가하고 2011년～2020년까지는 37.2%를 달성하는 것

으로 계획한다.

11-38

센터별 과목 합계 10년 11년 12년 13년 14년 15년 16년

합계

계 22,482 10,921 11,014 - - - - 547

설계비 852 421 409 - - - - 22

시설비 20,600 10,000 10,100 - - - - 500

감리비 1,030 500 505 - - - - 25

랑

계 11,561 547 10,467 - - - - 547

설계비 431 22 387 - - - - 22

시설비 10,600 500 9,600 - - - - 500

감리비 530 25 480 - - - - 25

난지

계 1,094 1,094 - - - - - -

설계비 44 44 - - - - - -

시설비 1,000 1,000 - - - - - -

감리비 50 50 - - - - - -

탄천

계 4,914 4,367 547 - - - - -

설계비 189 167 22 - - - - -

시설비 4,500 4,000 500 - -

감리비 225 200 25 - - - - -

서남

계 4,913 4,913 - - - - - -

설계비 188 188 - - - - - -

시설비 4,500 4,500 - - - - -

감리비 225 225 - - - - - -

11.4 사업비

본 과업에서 계획한 신․재생에 지분야의 사업비는 다음과 같다.

<표 11.4.1> 신․재생 에너지 사업비

(단 :백만원)

※ 태양 사업비는 민자 는 고도처리 계획에 포함되어 제외.