Transcript 온실가스감축역량지원교재27

사업장 기후변화 대응과
온실가스 감축역량 강화지원을 위한 1차 교육
배출량 산정방법 및 워크샵
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
온실가스의 종류
교토의정서 대상 온실가스 6종
• 국내 전체 온실가스 배출의 80%
이상을 CO2가 차지
• PFCs, HFCs, SF6은 인간이 합성한 가스
CO2
CH4
PFCs
SF6
HFCs
N20
자연적 발생 온실가스
기타 대류권 대기오염물질
H20
인위적 발생 온실가스
CO
N20
CH4
CO2
HFCs
HCFCs
NO2
CFCs
Aerosol
O3
SO2
SF6
PFCs
• 성층권 오존 붕괴물질
• 성층권 오존붕괴물질은 아니나
• 온실효과가 큰 온실가스(Potent GHG)
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
지구온난화 지수(GWP)?
지구온난화 지수(Global Warming Potential : GWP)
각각의 기체들을 기준이 되는 기체들과 비교했을 때 대기하층에서 성층권까지의 상대적
가열정도의 척도로서 나타내어진 것. CO2 1kg과 비교했을 때 어떤 온실기체가 대기로 방출된 후
특정기간 동안 그 기체 1kg의 가열효과가 어느 정도인가를 평가하는 척도 (부록 표38 참조)
온실가스 종류
이산화탄소(Carbon Dioxide)
1996 IPCC
2001 IPCC
1
1
메탄(Methane)
21
23
아산화질소(Nitrous Oxide)
310
296
11,700
12,000
HFC-125
2,800
3,400
HFC-134a
1,300
1,300
HFC-143a
3,800
4,300
HFC-152a
140
120
HFC-227ea
2,900
3,500
HFC-236fa
6,300
9,400
Perfluoromethane (CF4)
6,500
5,700
Perfluoroethane (C2F6)
9,200
11,900
23,900
22,200
HFC-23
육불화황(SF6)
2007. 05. 30
• TH : 계산시 고려되어 지는 시간한계
• ax : 대기적으로 풍부한 물질의 단위 증가에
의한 복사 효율(Wg-2kg-1)
• [x(t)] : 물질의 일시적인 방출의 풍부에서
시간에 의존하는 한계
• 분모 : CO2
교토의정서 제5조 3항에 따라서 제1차 의무
이행기간(2008~2012) 동안, CO2 해당 배출
량을 계산하는데, IPCC에서 채택하고 제3차
당사국총회에서 결정된 것을 사용
Environmental Management Corp.
배출량 산정원칙
적절성
사용자의 의사결정 요구에 도움을 줄 수 있도록 적절하게 인벤토리 범위를 설정하
여야 한다
완전성
모든 관련 온실가스 배출량 및 제거량을 포함하고 예외사항에 대해서는 반드시 명시한다
일관성
온실가스 관련 정보에 대해 의미 있는 비교가 될 수 있도록 일관된 방법을 사용한다.
정확성
가능한 한, 실제 배출량보다 과도하거나 과소하지 않으며 불확도를 줄임을 원칙으로 한다
투명성
사용예정자가 적절한 확신을 가지고 의사 결정을 할 수 있도록 충분하고 적절한
온실가스 관련 정보를 공개한다.(사실에 입각하고 분명한 방법으로)
* 비고 : ISO 14064-2의 경우 ‘보수성’ , EU-ETS의 경우 비용효율성 원칙 추가
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
배출량 산정 절차
산정지침
탈루배출
전력(열)
구매
배출계수
이동연소
공정배축
전력(열)
생산
Parameter
고정연소
Estimation of GHG Emission
경계의 설정
2007. 05. 30
배출원 파악
산정방법 선택
활동자료수집
배출량계산
Environmental Management Corp.
배출량 산정 절차
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
(업종구분없이 동일)
배출원 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
일반배출원
(업종구분없이 동일)
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
업종별 배출원
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
(업종별로 상이)
Step8 : 생산전력(열) 배출량/배출계수 산정(필요시)
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
배출원 경계 규명
지역경계
대상 기업의 사업장 배출량산정시 대상지역 범위 설정
조직경계: 통제접근법(운영/재정), 지분접근법
다양한 형태의 조직에 대한 산정대상 경계를 설정
운영경계
직접, 간접, 기타간접 배출원을 규명하고 분류
운영경계
2007. 05. 30
조직경계
지역경계
Environmental Management Corp.
배출원 경계 규명
• 조직경계(organizational boundary) 설정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
통제접근법
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
관리 레벨
소유레벨
귀속 비율
100%
100%
전체 소유는 아니며, 대부분 관리
50% 이상
100%
전체 소유는 아니며, 일부 관리
50% 미만
100%
0%
100%
50%
50%
0%
0%
전체 사업장 소유 및 관리
임대
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
공동관리
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
비관리
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
지분접근법
소유 레벨
배출량 귀속 비율
전체 소유
100%
소유는 하지 않으나, 전체 관리
0%
일부 소유
지분비율별
• 운영경계(operational boundary) 규명
2007. 05. 30
직접배출원, 간접배출원 구분
Environmental Management Corp.
배출원 경계 규명
• 조직경계(organizational boundary) 설정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
국가 시스템 구축 시 적용(안)?
• 자발적등록시스템 : 기업의 선택 자율권 부여
ex. CCAR (California Climate Action Registry), GHG registry
• 강제적등록시스템(국가 Inventory, 배출권거래제 등) :
통제접근법(1차)+지분접근법(2차) 활용
 WRI/WBCSD GHGP: Double counting 을 고려하여 단일
방법 적용 권고
 CSI(2005) 지침: 통제접근법으로 불가시 지분접근법 활용
토록 유연성 제시
 공청회 등을 통한 기업 의견 수렴을 통해 효율적 방안
조정 수립 예정
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
운영경계
SF6
CO2
CH4
N2O
SCOPE2
외부로부터의 전력/열/스팀
2007. 05. 30
PFCs
HFCs
SCOPE1
고정연소, 이동연소,공정,탈루
SCOPE3
구입원료생산, 제품사용,
제품폐기, 폐기물 운송,
출장 및 외부이동 등
Environmental Management Corp.
배출원 영역 규명
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
• 배출량 산정 영역(Scope) 설정
Scope1 : 직접배출원
Scope2 : 간접배출원 중 수전(수열)
Scope3 : 기타 간접배출원
국내 배출량 산정 및 보고 영역(Scope)?
• 의무산정 영역 : Scope1, Scope2
 국제 지침(ISO14064, GHGP) : 기업 내 배출 기여율이 높
고, 관리 필요성이 높아 Scope2를 의무산정 대상으로 설
정 권고
 국가/협회단위 지침 : Case by case
• 의무산정 영역 제외 : Scope3
 ISO14064, GHGP: Double counting 문제 발생 가능성이
높고, 기업의 산정 어려움, 향후 검증 방안 부족 등의 문제
로 옵션산정 영역으로 설정 권고
 단, 기업 차원의 배출량 관리시스템에서는 포함하기도함
(ex. A기업의 배출량 중 63%는 Scope3 영역의 배출량)
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
고정연소 배출량 산정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
사용 연료 및 대상 설비 종류 규명
• Tier1 : 총 연료 소비량 자료만 보유시
• Tier2 : 설비별 연료소비량 자료 보유시
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
연소율 설정
• 없을 경우 IPCC 연소율 적용
연료별 연간 소비량 산정
• 연간 연료 소비량(kg or ℓl) =총 연료
구매량 – 총 연료 재판매량 + 최초 연료
재고량 – 최종 연료 재고량
연료별 저위발열량, 배출계수 설정
배출량 산정
2007. 05. 30
• 총 배출량(t) = 연료 소비량 (kg, ℓ or m3) × 저위발열량 ×
연소율 × 배출계수(CO2, N2O, CH4)
Environmental Management Corp.
고정연소 배출량 산정
Biomass 연료 사용시 배출량 산정?
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
• CO2 : 산정대상 제외
 Biomass 연료 사용에 의한 CO2 배출량은 기후중립적
(Climate Neutral) 특성을 반영하여 산정 대상에서 제외하
는 것으로 함 (ex. 제지산업 블랙리쿼 연소시 배출되는
CO2, 폐목재 연소시 배출되는 CO2 등)
 GHGP, CSI, EU-ETS, Japan: 산정 대상 제외
 US Climate Leader: 산정 대상 포함
• N2O, CH4 : 산정대상 포함
 연소시 발생하는 N2O, CH4는 기후중립적이라 볼 수 없으
므로 산정 대상에 포함함
고위발열량(HHV) 사용 여부?
• 저위발열량(LHV)만 인정
 IPCC, GHGP: 저위발열량만 허용
 ISO14064: 언급없음
 USA, Japan: 고위발열량 사용
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
에너지연소 배출량 계산방법
Simple Methods
Tier 1 연료 형태에 의한 배출계수 사용
General Method
Emissions = ∑(EF ab ⅹ Activity ab)
EF : 배출계수(kg/TJ), Activity = 투입에너지(TJ), a = 연료유형, b = 부문별 Activity
Detailed Methods
Tier 2, 3 단위연료나 연소형태(기술)에 의한 배출계수를 적용
General Method
Emissions = ∑(EF abc ⅹ Activity abc)
EF : 배출계수(kg/TJ), Activity = 투입에너지(TJ), a = 연료유형, b = 부문별 Activity,
c=기술유형
Emission Factor Data
- feul type
- technology
- operating conditions
- maintenance and vintage of technology
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
고정연소 배출량 산정
STEP 1 : 연료 유형별 시설 종류, 연소율 조사
- 시설별 고유 연소율 자료 부재시 IPCC 표준 연소율 자료 활용
<표 4> IPCC 연료별 평균 연소율
연료 구분
연소율
석탄
0.98
원유 및 석유제품
0.99
가스
0.995
발전용 Peat
0.99
STEP 2 : 연간 연료소비량 산정
- 연간 연료 소비량 = 당해연도 총연료 구매량 – 당해연도 총 연료 판매량 + 전년도 연료 재고량
– 당해연도말 연료 재고량
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
고정연소 배출량 산정
STEP 3 : 저위 발열량 조사
- 에너지기본법 시행규칙(제6조)의 저위발열량 사용(부록 표53 참조)
- IPCC가이드라인(Revisec IPCC Guidelines 1996)의 저위발열량 사용가능
STEP 4 : 배출계수 선정
- IPCC, WRI/WBCSD에서 제시하고 있는 배출계수 사용(부록 참조)
- 별도의 자사 고유배출계수를 개발하여 사용가능
STEP 5 : 배출량 계산
- 총 배출량(t) = 연료 소비량 × 저위발열량 × 연소율 × 배출계수(CO2, N2O, CH4)
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
고정연소 배출량 산정
예시
- B-C유 사용하는 보일러의 온실가스 배출량 산정
· B-C유 사용정보 : 연초 제고량 4,600㎘, 당해연도 구입량 23,800㎘, 당해연도말 재고량
7,200㎘
· B-C유 연소율 : 99%
· B-C유 저위발열량 : 9,350㎉/ℓ
· B-C유 배출 계수 :
77.3 CO2㎏/GJ, 0,0 N2O㎏/GJ, 0.0 CH4㎏/GJ
· 기 타 : 1㎉ = 4.1868KJ, GWP : CO2 = 1, N2O = 310, CH4 = 21
계산
- 보일러의 온실가스 배출량 계산
· B-C량 = 연초 제고량 4,600㎘ + 당해연도 구입량 23,800㎘ - 당해연도말 재고량 7,200㎘
= 21,200㎘/yr
· 배출량 = 연료 소비량 × 저위발열량 × 연소율 × 배출계수(CO2, N2O, CH4)
= 21,200㎘/yr × 103ℓ/㎘ × 9,350㎉/ℓ × 4.1868KJ/㎉ × 10-6 GJ/KJ × 0.99
× (77.3 CO2㎏/GJ + 0.0 CH4㎏/GJ × 21 + 0,0 N2O㎏/GJ × 310)
= 63,510,331 CO2㎏/yr = 63,510 CO2ton/yr
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
이동연소 배출량 산정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
연료 종류, 차량 종류 규명
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
연료별 연간 소비량 산정
• 연료별 연간 소비량 자료
확보 불가시 연비를 통해
산정
• 연간 연료 소비량(kg or ℓl)
=연간 총 이동거리(km)*
주행연비
연료별 배출계수, 산화율 확보
배출량 산정
• 총 배출량(t) = 연료 소비량 (kg, ℓ or m3) × 저위발열량 ×
산화율 × 배출계수(CO2, N2O, CH4)
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
이동연소 배출량 산정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
이동연소 산정 의무 여부?
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
• 배출기여율에 따라 불포함 가능
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
 국내 상당수의 기업들이 운송부문에 대해서는 외주(위탁)
형태를 취하고 있어 실제 운송 부문의 배출 기여율은 오차
범위에 해당되는 경우가 많음
 그러나 배출량 산정을 위한 행정적/시간적 소요가 적지
않고, 산정결과의 오차범위도 큰 관계로 배출 기여율이
낮을 경우 산정 대상 제외 가능
 Cut-Off level은 5%로 하되, 에너지 다소비 업종에 대한
기준은 지속적인 논의와 검토 필요
 CCAR : 총 배출량 중 기여율이 5% 미만(de
minimis emission)일 경우 산정 및 보고 대상에서
제외
 CSI : 통제접근법에 의한 산정범위 설정이라해도
자사 소속이 아닌 On-site, 모든 Off-site 이동연소
는 산정 대상 제외
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
이동연소 배출량 산정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
(배출기여도)
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
배출량 산정 및 보고 대상 제외
(기업 자율권 부여)
CO2
33%
25%
24%
15%
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
CH4
N2O
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
5%
1% 배출원A
2% 배출원B
배출원C 배출원D 배출원E배출원F
Ex. California voluntary GHG emission reporting – De minimis emission
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
이동연소 배출량 산정
STEP 1 : 연료 종류, 차량 종류별 연료 사용량 조사
- 연료종류 및 차량 유형별 연료사용량 조사
STEP 2 : 연간 연료소비량 산정
- 연료사용량에 기초한 산정방법
연간 연료 소비량 = 당해연도 총연료 구매량 – 당해연도 총 연료 판매량 + 전년도 연료 재고량
– 당해연도말 연료 재고량
-이동거리에 기초한 산정방법
연간 연료 소비량 = 당해연도 총 주행거리(㎞) / 주행연비(㎞/ℓ)
STEP 3 : 저위 발열량 조사
- 에너지기본법 시행규칙(제6조)의 저위발열량 사용(부록 표53 참조)
- IPCC가이드라인(Revisec IPCC Guidelines 1996)의 저위발열량 사용가능
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
이동연소 배출량 산정
STEP 4 : 배출계수 선정
- IPCC, WRI/WBCSD에서 제시하고 있는 배출계수 사용(부록 참조)
- 별도의 자사 고유배출계수를 개발하여 사용가능
STEP 5 : 산화율 선정
- 연료의 산화율 자료 부재시 IPCC 표준 연소율 자료 활용(부록 표4 참조)
※산화율 : 연료에 포함되어 있는 탄소가 산화되는 비율
STEP 6 : 배출량 계산
- 총 배출량(t) = 연료 소비량 × 저위발열량 × 산화율 × 배출계수(CO2, N2O, CH4)
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
이동연소 배출량 산정
예시
- 도로용 자동차(Gasoline engine)의 온실가스 배출량 산정
사용연료 : 휘발유(Gasoline)
주행거리 : 20,000 ㎞/yr, 연비 : 11.0 ㎞/ℓ
휘발유(Gasoline) 저위발열량 : 7,400㎉/ℓ, 산화율 : 99%
도로용 자동차(Gasoline engine) 배출계수
: 69.25 CO2㎏/GJ, 0,002 N2O㎏/GJ, 0.050 CH4㎏/GJ
· 기 타 : 1㎉ = 4.1868KJ
·
·
·
·
계산
- 도로용 자동차(Gasoline engine) 의 온실가스 배출량 계산
· 연료사용량 = 주행거리 20,000㎞/yr / 연비 11.0 ㎞/ℓ = 1,818 ℓ/yr
· 배출량 = 연료 소비량 × 저위발열량 × 산화율 × 배출계수(CO2, N2O, CH4)
= 1,818 ℓ/yr × 7,400㎉/ℓ × 4.1868KJ/㎉ × 10-6 GJ/KJ × 0.99
× (69.25 CO2㎏/GJ + 0.050 CH4㎏/GJ × 21 + 0,002 N2O㎏/GJ × 310)
= 3,954 CO2㎏/yr
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
탈루 배출량 산정
Step1 : 배출원 경계 (Boundary) 규명
Step2 : 배출원 영역 (Scope) 설정
Step3 : 고정연소 배출원 배출량 산정
Step4 : 이동연소 배출원 배출량 산정
Step5 : 탈루배출 배출원 배출량 산정
Step6 : 수전(열) 배출원 배출량 산정
Step7 : 공정배출 배출원 배출량 산정
Step8 : 생산전력(열) 배출계수 산정(필요시)
주요 탈루 배출 공정
• 석탄의 취급
- 지하 채광, 지표 채광
• 석유의 취급
- 석유의 수송 및 정제
• 천연가스의 취급
- 천연가스의 수송
• HFCs, PFCs, SF6 생산 및 사용
- 냉장고, 에어컨, 소화기, 에어로졸
(조립, 운전, 폐기)
주요 온실가스별 탈루 배출원
• CH4 : coal mining, natural gas systems,
petroleum systems, wastewater, landfills,
enteric fermentation, manure
management, rice cultivation
• SF6 : electricity transmission and
distribution equipment
• N2O : wastewater
•산정대상 제외
- CSI 2005, EU-ETS, US CL, Japan
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.
탈루 배출량 산정
석탄의 취급
- CH4배출량 = 석탄 생산량(ton) × 배출계수(㎥CH4/ton 석탄) × 전환계수(0.67Gg/106㎥)
- 배출계수 : 지하채광(10 ~ 25 ㎥CH4/ton 석탄), 지표채광(0.3 ~ 2.0 ㎥CH4/ton 석탄)
석유 및 천연가스 의 취급
- CH4배출량 = 석유 또는 천연가스 취급량(PJ) × 배출계수(㎏CH4/PJ)
HFCs, PFCs, SF6 생산 및 사용
- 생산과정 탈루배출량 = 생산량 × 탈루계수
- 조립과정 탈루배출량 = 주입량 × 손실율
- 운전 또는 폐기과정 탈루배출량 = 내용량 × 운전 또는 폐기시 누출율
2007. 05. 30
Environmental Management Corp.