목질바이오매스, 연간 600만㎥ 신규수요 -Cascade이용으로 질서있는 자원활용 필수-(2015. 1. 6)

일본에 있어서 목질바이오매스 발전은 금년부터 가동이 본격화된다. FIT(재생가능에너지 고정가격 매입제도) 도입 전후로 신설 발전소의 건설계획이 전국 각지에서 발표되어 금년에는 33개의 발전소가 가동될 전망이다. 신설 발전소는 합계 70개 정도에 달하며 완전히 가동되면 바이오매스용 수요는 연간 600만㎥ 이상이라는 목재산업에 있어 방대한 수요량이 된다.

목질자원의 에너지 이용은 화석연료가 대두되기 이전에는 신탄재가 널리 민생·산업용으로 활용되었다. 현대사회에 있어서 바이오매스 발전이 화석연료를 대체하는 규모까지는 증가할 수 없으며 다양한 에너지 공급원의 한 부분을 담당할 것이다. 다만, 건축·토목용, 종이 펄프용, 가구 목공용에 비해 극단적으로 감소한 목재의 에너지 이용이 재차 주목되어 목재수요를 확실히 끌어올리게 될 것이다.

수요증가에 대해 ‘질서’를 어지럽혀서는 안 된다. 적재적소(適材適所)는 에너지분야에도 해당되며 이것은 목재의 Cascade 이용에 이르게 된다.

우리가 취급하는 목재는 확실히 다양한 산물을 만들어내고 있다. 직재(直材)는 주택 등 건축자재에 이용되는 제재품이 되고 곡재(曲材)는 구조용과 콘크리트 거푸집용 합판이 되며 소경목과 부패재를 비롯하여 한 번 건축에 사용했던 목재를 칩으로 하여 재이용하는 종이 펄프나 목질보드로 이용되기 때문에 목재는 버리는 것 없이 다 사용할 수 있다. 그의 최종단계에서 연소(燃燒)되는 Cascade 이용이 적합하며 처음부터 목재를 벌채하여 태우는 것은 자원을 낭비하게 되는 것이다.

<B~C재와의 가격차 축소>

하지만, 신규 수요가 대두하는 가운데 과제(課題)도 표면화하고 있다. 가장 과제가 되는 것은 목질바이오매스 발전용의 원목가격의 상승이다. 바이오매스용 원목은 토호쿠(東北)지방에서 5,000엔/톤(칩공장 도착가)대로 거래되고 있다. 가격이 높은 지역은 큐슈(九州)가 6,000~7,000엔/톤(동)이며 일부 시코쿠(四国)에서는 8,000엔(동)으로 지역 간에 차이가 있다.

합판용 원목(삼나무)이 1만500엔/㎥으로 B재와는 아직 가격차가 유지되고 있지만 서일본의 인상으로 가격차가 축소경향을 보이고 있으며 제지(製紙)용 등 C재는 바이오매스용의 경우가 높은 경우도 있다.

앞으로 발전소가 집중적으로 가동되면 각지의 소재 확보에 한층 더 어려움이 예상된다. 기존 산업은 경계감을 더욱 더 강화하고 있지만 발전소 측에 있어서 어디까지 가격인상을 허용 할 수 있을지가 문제이다.

예를 들면, 매전량(売電量)이 5,000kW인 그린발전아이즈(후쿠시마현)의 연간 매출액은 약 10억엔(20년간 고정)이지만 연료구입비는 연간 약 5억5,000만~6억5,000만엔을 차지한다. 연간 7만 2,000톤의 칩을 소비하기 때문에 연료비는 톤 당 7,639~9,028엔이다. 여기로부터 칩 가공비나 수송비, 칩 보관비 등을 제외한 것이 원목가격이 된다.

원목가격 인상으로 만일 칩 가격이 2배가 되었을 경우, 동사의 매출액을 초과하는 연료비가 된다. 발전소의 연료가격 인상 허용 폭은 의외로 작으며 연료가격 인상이 진행되면 FIT의 20년간 고정적인 매입가격이 이번에는 족쇄로 작용하여 발전소의 경영이 어려움에 처하게 된다. 소재가격 인상은 기존 산업뿐만 아니라 발전소측도 바람직하지 않다.

<열이용까지 확산될 것인가?>

FIT 도입으로 바이오매스 발전에 집중되어 있지만 바이오매스의 열이용에도 관심이 높다. 목질 바이오매스의 에너지교환 효율(연료가 지니고 있는 에너지량에 대해 각 기술로 유효하게 이용할 수 있는 에너지량 비율)은 발전으로 약 25%, 열이나 열병합(Cogeneration)으로 약 75%로 높은 효율이 되는 것은 자주 지적되고 있다.

원래 목재산업은 단재(端材) 이용하여 보일러로 증기를 발생시키고 드라이어 등으로 활용하는 자가소비가 활발하다. 제조과정에서 발생하는 폐기물을 생산에너지로 유효하게 이용하고 있다. 이러한 열이용은 매우 합리적이지만 요즈음 바이오매스 붐으로부터 열이용사업을 시작하는 것에는 신중할 필요가 있다.

열수요는 한랭지의 지역열공급(가정, 병원, 학교 등)이나 수영장·온천·양식어장의 가온(加溫), 농업하우스의 냉난방, 공업단지 등의 산업용 등 폭이 넓다. 다만, 열이용으로 단점이 되는 것이 먼 곳까지 공급할 수 없는 것으로 공급원과 수요자가 근처에 있지 않으면 안 된다.

민간사업자가 열공급자가 되면, 수요측과의 안정공급 체제에도 배려가 필요하며 만일 트러블로 열공급이 멈추었을 경우, 그 보전이나 백업은 어렵게 된다. 소형 보일러를 복수 설치하여 부분적으로 바이오매스 이용으로 전환하는 것은 가능하겠지만 대체적으로 민간투자보다는 자치체 등 행정주도의 대응이 쉽다.

<FIT에서 열이용 촉진도 하나의 방법>

열이용에는 홋카이도 시모카와쵸(下川町)와 야마가타현 모가미쵸(最上町) 등 적극적인 자치체도 존재하고 있으며 일부러 해외로부터 수입되는 화석연료에 돈을 사용하는 것보다 지역경제에 공헌할 수 있는 바이오매스의 이용을 추진하는 것도 의의가 있다. 다만, 더 넓은 의미로 열이용 중심으로 하려면 영국과 같은 열에 대한 FIT제도를 도입하거나 현행 FIT제도에서도 열병합(Cogeneration)의 할증을 설정하지 않으면 민간기업의 참여와 시장활성화가 어려울지도 모른다.

바이오매스의 에너지 교환 효율에 관해서는 증기 터빈식의 발전방식도 기술개량이 진행되고 있어 터빈의 재열(再熱)도 활용함으로써 발전효율을 40% 정도까지 높이고 있다.

그렇다고 역시 발전이 좋은 것인가라고 볼 수 있는가 하면 그렇게 간단하지도 않다. 기술적 과제나 연료조달보다도 부과금 인상에 소비자가 어느 정도까지 이해할 수 있을지 우려되기 때문이다.

재생에너지의 선진국인 독일에서는 2000년부터 FIT로 태양광이나 바이오매스 보급을 지원하여 에너지 소비에 있어서의 재생에너지 비율이 25%까지 높아졌다. 하지만, 전기요금과는 별도로 징수되는 부과금도 급상승하여 수십년 간에 걸쳐 부과금이 6배로 인상되어 재생에너지에 대한 견해가 좋지 않다. 재생에너지가 좋다고는 하지만 비싼 전기요금은 원하지 않는 것이 소비자의 진정한 생각이며 머지않아 일본에서도 이러한 것이 논의될 가능성이 있다.