[일본] 바이오매스 발전서 활용 해안 풍력과 파력발전 개발
원자력발전소의 이미지가 강한 후쿠이현이지만, 재생가능 에너지를 도입하는 계획이 착실하게 확대되고 있다. 특히 활발한 것은 지역의 산림자원을 활용한 바이오매스 발전으로 현내의 두 군데에 대규모 건설 프로젝트가 진행 중이다. 연안부에는 풍력발전 및 파력발전의 개발도 시작되고 있다.
바다에 면해 길게 위치한 후쿠이현에서 바다로부터 가장 멀리 떨어진 내륙에 위치한 오노시(大野市)이다. 현 내에서 최대 면적을 가지고 있으며, 그 중 87%를 산림이 차지하고 있다. 풍부한 산림자원이 존재하는 장소로 목질 바이오매스 발전소의 건설공사가 추진되고 있다. 고베제강그룹의 신코환경솔루션이 중심이 되어 설립한 “후쿠이 그린 파워”의 프로젝트가 있다.
이 계획에는 지역의 산립조합 및 운송회사가 참여하는 체제를 계획하고 있다. 발전능력은 6㎿로 일반가정 1만 세대분에 이르는 전력을 공급할 계획이다. 오노시의 총 세대수(1만1천 대)에 거의 필적하며, 운전개시는 2016년 4월로 예정되어 있다. 연료로는 지역의 목재를 연간 7~8만 톤 사용한다. 제품이 되지 않는 C재 및 D재로 분류된 것을 중심으로 구부러진 곳 및 뿌리 근처에 가까운 부분이다. 이 종의 목재는 산림 중에 방치된 것도 많아 환경보전의 점에서 효과적인 처리방법이 요구되고 있다.
후쿠이현은 현 전체로 보더라도 75%가 산림으로 오랫동안 임업이 활발하게 이루어져 왔다. 1980년경에는 식림이 활발하였지만, 이후에는 산림을 보전하기 위한 간별이 주체가 되고 있다. 앞으로도 간벌로 발생하는 용도가 없는 목재의 처분이 큰 과제로 목질 바이오매스 발전은 효과적인 대책의 하나로 기대하고 있다.
바다에 가까운 츠루가시(敦賀市)에서도 목질 바이오매스 발전소의 건설공사가 시작된다. 유휴지를 이용하여 대규모 발전소를 건설하는 계획이다. 발전능력은 일본 국내 목질 바이오매스 발전소 중 최대급인 37㎿에 이른다. 연간 발전량은 7만 세대 분을 예상하고 있으며, 츠루가시의 총 세대수(2만8천 세대)의 2.5배에 해당하는 규모의 전력을 공급할 수 있다.
2015년 11월에 착공하여 2017년 여름에 운전을 개시할 예정이다. 발전규모가 크기 때문에 연료인 목질 바이오매스는 일본 국내 이외에 해외에서도 조달한다. 발전한 전력은 마루베니(丸紅)가 소매사업에 이용할 방침이다. 츠루가시를 넘어 후쿠이현의 서측 지역은 간사이전력 관내에서 원자력발전소가 많이 모여 있다. 바이오매스에 의한 전력이 원자력과 경쟁하는 상황이 발생한다.
후쿠이현의 남서부는 츠루가시부터 시작하여 가장 서측의 다카하마정(高浜町)에 이르기까지 복잡한 지형인 리아스식 해안이 계속되고 있다. 이 해안지역에는 간사이전력인 원자력발전소가 3군데 있으며, 합계 11기의 발전설비가 존재한다(그 중 2기는 운전 종료). “원전 긴자”라고 불리는 지역이지만, 인근에 파력발전 계획도 추진되고 있다. 도쿄대학 프로젝트팀이 다카하마정의 해안에 “블로홀(blowhole) 파력발전시스템“을 설치하여 2014년 10월부터 6개월에 걸쳐 실증시험을 실시하고 있다.
큰 파도가 밀려오는 해안의 암반에 구멍을 뚫고, 그 구멍에 들어오는 파의 상하 움직임에 의해 발생하는 공기의 흐름으로 터빈을 회전시켜 발전하는 것이다. 실증실험에서는 직경이 140센티미터인 3개의 구멍을 이용하였다. 파력은 기후의 영향을 받아 변동하기 때문에 터빈을 안정적으로 회전시키는 기술 개발이 실용화를 위한 과제이다. 이것과는 별도의 방법에 의해 파력발전시스템의 실증연구도 츠루가시의 항구에 있는 방파제를 이용하여 추진되고 있다. 방파제의 측면에 슬릿이 들어간 구조로 되어 있어 파의 힘을 흡수하는 효과가 있다. 이 슬릿에 수직축으로 회전하는 수차를 설치하여 발전할 수 있다.
오사카시립대학이 2013년 9월부터 1년간 슬릿을 통과하는 수류의 속도 및 방파제에 부딪치는 파의 높이 등을 계측하였다. 이 데이터를 기초로 파력발전의 시뮬레이션을 실시하여 최적의 수차를 설계하여 실용화를 도모할 예정이다. 전국에는 슬릿식 방파제가 많이 있기 때문에 효율적인 발전설비를 개발할 수 있다면 해양에너지의 효과적인 이용법이 된다.
후쿠이현의 재생가능 에너지의 도입량은 현재 전국 46번째이다. 그러한 상황에서도 바이오매스 발전소의 건설 프로젝트가 확대되고 있으며 풍력발전소를 신설하는 계획이 시작되고 있다. 북부의 연안지역에 펼쳐진 현 내 최대 공업단지에 호쿠리쿠전력그룹이 풍력발전소를 건설한다. 바다에 인접한 공업단지에 대형풍차 4기를 설치하고 발전능력은 합계 8㎿가 된다. 연간 발전량은 1천500만kWh로 예상되고 있어 일반가정 4천 세대분에 해당하는 전력을 공급할 수 있다. 2015년 11월에 착공하여 2017년 1월에 운전을 개시할 예정이다.
(그림 1) 목질 바이오매스 발전소 완성 이미지
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 9월 4일]
[원문출처참조]
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