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독일 바이오매스 산업 진출 포인트

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2018-06-27 (수) 10:56 조회 : 56

독일 바이오매스 산업과 진출기회

 

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독일정부가 핵 에너지 포기와 화석연료를 기반으로 한 에너지 생산을 감축키로 선언 하면서, 최근 독일 바이오매스 산업은 다른 재생가능 에너지 분야와 더불어 급속히 성장하고 있다. 바이오매스 에너지는 날씨에 영향을 받는 풍력 또는 태양 에너지와 달리 생산능력 조정이 가능하다. 또한 바이오매스 에너지는 기체로 전환되어 에너지 손실 없이 가스관을 통해 공급될 수 있다는 점은 향후 독일 에너지 부문에서 주도적 역할을 담당할 잠재력을 보여주고 있다.
바이오 설비 수의 지속적 증가는 향후 독일 바이오매스 산업의 핵심 트랜드로 자리잡을 것이다. 재생가능 에너지 기술 관련 독일 정부의 보조금 및 기타 재생가능 에너지의 발전수준은 바이오매스 산업의 트랜드에 영향을 줄 것으로 예상된다.
한국 기업은 독일 바이오매스 산업부문 중 바이오매스 설비 건설 및 터빈 생산 부문에서 기회를 발굴할 수 있다. 최근 터빈의 크기는 독일 전역에 걸쳐 소형화되고 있는 추세이다. 가격 경쟁력을 바탕으로 소형화 터빈을 생산할 수 있는 기업은 독일에서 새롭게 성장 중인 해당 산업에서 주도권을 잡을 수 있을 것이라 예상된다. 이와 더불어 공동연구 프로젝트에서 한국-독일 양국 간 협력도 기대할 수 있다.

 

독일 바이오매스 산업 개관

 

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바이오 에너지는 독일의 에너지 전환 정책 및 난방 등에서 주요한 역할을 담당하고 있다. 그 중 독일 바이오매스 에너지의 주요활용 사례는 아래와 같이 네 가지 유형으로 나누어 살펴볼 수 있다.
첫째, 에너지 작물로부터 나온 바이오 가스: 바이오 가스 발전소는 독일의 바이오 에너지 부문에서 가장 높은 비중을 차지한다. 2015년 기준 8,900여 개의 바이오 가스 발전소가 독일 내 소재하고 있다. 그 중 대다수가 에너지 작물로부터 나온 바이오 가스를 이용하고 있으며, 소규모 열병합 발전소를 구동하는 데 활용되고 있다.
2015년 기준 독일에서는 4,177 메가와트(MW)규모의 바이오 가스 발전소가 설립되었다. 이전부터 다수의 해당설비는 남부 독일(바이에른 주 및 바덴-뷔르템베르크 주 1,100MW, 2014년 기준) 및 북부 독일(노르트라인베스트팔렌 주, 니더작센 주, 슐레스비히-홀슈타인 주 1,479 MW, 2014년 기준)에 소재하고 있다.
둘째, 생체폐기물: 식품 또는 여타 유기농 잔류물과 같은 생물분해성 폐기물 역시 바이오가스를 생산하는데 사용될 수 있다. 2014년 말 기준 140여 개의 생체폐기물을 활용한 발전소가 가동 중이다.
셋째, 고체 바이오매스 : 2015년 기준 700개의 바이오매스 발전소(발전량 1,516MW)가 독일 내 소재하고 있으며, 주로 재활용이 불가능한 폐 목재 등을 연소하여 전력 및 열을 생산하고 있다.
넷째, 액체 바이오매스: 독일 내 180여 개 발전소에서 유채기름, 콩기름 또는 야자기름과 같은 액체 바이오매스를 활용하여 소규모 전력 (2015년 기준  0.39 테라와트시(TWh))을 생산하고 있다.

 

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<재생가능 에너지 별 전력생산 비중>(단위 : 기가와트(GW))
자료원 : AGEE-Stat

 

바이오 에너지로부터의 전력 및 열 생산
 

2015년 약 50TWh에 달하는 전력이 바이오매스로부터 생산되었다. (독일의 전력생산생산량은 645.6TWh이며, 이 중 187TWh는 재생가능 에너지원으로부터 생산되었다.) 8,900개의 바이오 가스 발전소에서 생산된 에너지가 바이오 에너지 생산부문에서 가장 큰 비중(30.1 TWh, 약 62%)을 차지하였으며, 목재(11 TWh), 생체폐기물 (5.8 TWh)과 같은 고체형 바이오매스가 뒤를 이었다.
재생가능 에너지는 2015년 독일 총 전력 소비의 31.6%를 차지하였다. 모든 재생가능 에너지 중 바이오 에너지는 풍력발전(13.3 %)에 이어 두 번째로 큰 점유율(8.5 %)을 차지하였다.
2015년 재생가능 에너지원은157.8 TWh의 열을 생산했다. 그 중, 바이오 에너지가 가장 큰 비중(88 %)을 차지하였다. 특히 그 중에서 고체 바이오매스가 106 TWh의 열을 생산하며 가장 많은 비중을 차지하였으며, 바이오 가스(16 TWh)와 생체 폐기물(11 TWh)이 그 뒤를 이었다. 2015년 기준, 냉난방 목적으로 재생가능 에너지를 활용한 최종 에너지 소비에서 바이오 에너지의 기여도는 13.2 %에 달하였다.

 

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<독일 바이오 가스 발전소 및 생산량 변화 추이>(단위 : 개, MW)
자료원 : Fachverband Biogas

 

바이오 에너지 투자

 

2015 년 독일의 신재생 설비에 투자 한 150 억 유로 중 19 억 유로는 새로운 바이오 에너지 시설을 건설하거나 기존 설비에 추가로 사용되었다. 독일 경제에너지부에서 발표한, 재생에너지 발전소 가동에 따른 경제적 파급효과 관련 자료에 따르면 재생가능 에너지 발전소를 통해 147억 유로에 달하는 경제적 파급효과가 일어났다. (참고사항: 해당 파급효과에는 재생가능 에너지 설비 관련 서비스 및 연료 제공 기업의 매출이 포함돼 있음.) 그 중 99억 유로가 바이오 에너지 부문에서 발생하였다.

 

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독일 바이오매스 산업의 향후 전망

 

독일 정부가 녹색 에너지 전환 사업을 계속 지원할 경우, 바이오매스 관련 설비는 독일 에너지 포트폴리오에서 핵심 역할을 담당할 것이다. 바이오매스 에너지의 이점은 에너지 전환 가능성이다. 바이오매스는 즉시 열과 전기로 전환되거나, 바이오가스로 변환하여 이송될 수 있다. 즉 에너지가 파이프라인을 통해 가스로 운송되므로 에너지 절약과 운송문제를 동시에 해결할 수 있다.
독일은 이미 우수한 가스 파이프라인 설비를 보유하고 있다. 사실 가스 파이프라인 설비는 에너지 배전관보다 훨씬 효율적이다. 왜냐하면 독일 북부 지역에서 육상/해상 풍력단지를 통해 생산된 에너지가 주 소비지역인 서부로 에너지 배전관을 통해 이송되는 과정에서 다량의 손실이 발생하기 때문이다. 이것이 바로 독일이 에너지 산업에 막대한 투자를 실시함에도 불구하고 여전히 석탄 및 가스 발전소와 주변 국가로부터의 에너지 수입에 상당수 의존하고 있는 이유 중 하나이다.  물론 바이오매스로 생산된 에너지만으로 상술한 문제를 전적으로 해결할 수는 없으나, 독일 에너지 부문의 원자력 및 화석연료에 대한 의존도를 지속적으로 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 것은 자명하다.

독일의 주요 바이오매스 산업 관련 기업 현황

바이오매스 산업은 크게 바이오매스 설비 건설과 에너지 시장으로의 공급으로 나뉜다. 독일의 바이오매스 설비 부문 주요 기업으로는 Envitec과 Bioconstruct를 꼽을 수 있다. 2002년에 설립된 Envitec의 사업영역은 바이오가스 발전소 기획, 건설 및 운영 등에 이른다. 현재 Envitec은 이탈리아, 영국 및 인도를 포함한 15 개국으로 사업을 확장하였다.
2003년에 설립된 Bioconstruct 역시 바이오매스 발전소 프로젝트의 건설 및 운영을 전문적으로 담당하고 있다. 또한 Bioconstruct는 풍력발전 등 신 재생에너지 단지의 건설을 운영하고 있으며, 프랑스와 영국 시장에서도 성공적인 진출하였다.
바이오매스 발전소에 사용되는 장비의 대부분은 독일 기계제조 업체에서 생산된다. 일례로 터빈의 주요 제조업체로 Siemens와 M+M을 들 수 있다. 에너지 시장에서 선도적인 회사는 E.On 과 Vattenfall이다. 이들 회사는 수천 개에 달하는 소규모 에너지 생산자로부터 에너지를 구매하여 독일 전역의 에너지 시장에 판매 중에 있다.

 

바이오매스 산업의 동향과 기회관련 관계자 조언
 

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독일 내 바이오매스 관련 선도적인 기관으로 카셀 소재 연구소"Fraunhofer IEE"(Fraunhofer Institute for Energy Economics and energy System Technology)를 들 수 있다. 동 연구소 관계자에 따르면, 지난 수년 동안 독일에서 바이오매스 에너지산업은 정부 보조금에 의해 성장해왔다.
그러나 정부 보조금은 2000년 재생가능 에너지 법(Erneuerbare-Energien-Gesetz) 제정 이후 단계적으로 축소되어, 현재 건설되고 있는 바이오 매스 시설은 보조금에 의존하지 않고 이윤을 창출하면서 운영되고 있다. 바이오매스는 바람이 자주 불지 않지만 농업 활동이 많은 지역에서 생산되므로 바이에른 주에서 가장 많은 시설을 보유하고 있으며, 그 다음으로 바덴-뷔르템베르크 주가 뒤를 따르고 있다.
독일 정부는 2050년까지 재생가능 에너지에 100% 의존할 계획을 가지고 있다. 그러나 그때까지의 "에너지 포트폴리오"가 어떻게 구성될 것인지에 대해서는 분명하지 않다. 이는 태양전지판의 가격, 이탄화탄소 배출 가격, 배출권 거래 시스템이 어떻게 시행될 것인지에 달려 있으며, 또한 향후 수십 년 동안 독일과 유럽의 정치적 상황과도 결부돼 있다.
독일 바이오매스 시설의 주요 특징은 시설의 규모가 작다는 점이다. 평균적인 바이오매스 발전소의 용량은 500킬로와트(KW)에 불과하며, 이는 2-3MW의 풍력 발전기 또는 8GW의 원자력 발전소와 비교할 시 크지 않은 용량이다. 그러나 향후 독일 바이오 매스 시설이 점진적으로 증가하리라 예상되므로 이와 관련한 두 개의 주요 분야에서 사업기회를 발굴할 수 있다.
첫째, 설비 운영자의 다수인 농업종사자들이 관련 노하우가 풍부한 건설회사에 설비 건설을 위탁할 것으로 사료된다.
둘째, 바이오매스 시설의 핵심은 터빈이다. 기술적으로 가장 정교한 부품이며, 최근에는 터빈의 소형화가 추세로 떠올랐다. 이는 기존 터빈 공급업체의 새로운 도전과제이자 동시에 독일시장 진출을 희망하는 기업들에게 기회를 제공한다. 만약 외국 제조업체가 우수한 가격 및 품질로 독일 주요 터빈생산기업(Dresser-Rean, M + M, MAN, Siemens, Spilling 등)과 경쟁 할 수 있다면 좋은 사업 기회가 될 것이다.

 

시사점

 

상술한 바와 같이 바이오매스는 독일 에너지 산업의 전도 유망한 분야이다. 바이오매스 기술은 풍력 및 태양 에너지 등 다양한 에너지원과 더불어 독일 에너지 수급을 균형 있게 유지할 것으로 기대된다. 더욱이 현재 한국 또한 재생가능 에너지 개발에 지대한 관심을 표명하고 있으므로 독일의 바이오매스 산업은 우리에게도 시사하는 바가 크다.
앞서 설명한 내용들과 업계 전문가의 조언을 바탕으로 바탕으로 두 가지 주요 시사점을 도출할 수 있다. 우선, 독일의 바이오매스 생산은 두 가지 경향을 따를 것이다. 첫째, 기술 및 사회적 상황이 허락하는 한 바이오매스 설비의 수는 향후 수십 년 동안 증가 할 것이다. 둘째, 독일 바이오매스 산업의 원동력은 바이오매스와 직접 결부된 농업종사자들이므로 시설의 소형화 및 분산화가 예상된다. 다음으로, 한국 또한 재생가능 에너지 개발 및 상용화에 적극적으로 지원하고 있다는 점을 감안할 때, 한국과 독일 양국 기업-연구기관 및 대학 간 공동으로 사업 추진이 가능할 것으로 사료된다.

본고는 [KOTRA 함부르크무역관]이 발표한 보고서를 요약, 정리한 것이다.


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