바이오에너지 및 기후 스마트 산림 관리

목재 바이오매스가 EU 바이오에너지 원료의 주도권을 차지하고 있으며, 위험이 증가하고 있다

바이오에너지는 유럽 연합에서 가장 큰 자생 에너지원이며, 재생 가능한 에너지 공급의 대부분을 차지한다. 2022년 바이오에너지 유럽의 바이오매스 공급에 대한 통계 보고서는 현재 시리즈가 재구성됨에 따라 네 개의 별도 주제별 간행물 중 하나로 발행되었으며, 이 원료 경관이 어떻게 발전하고 있는지를 자세히 보여준다.

주요 발견은 명확하다: 목재 바이오매스는 EU 바이오에너지 원료의 거의 70%를 차지한다. 농업 잔여물과 폐기물 바이오매스는 각각 약 15%를 기여한다. 보고서의 동반 정책 개요는 이것이 에너지 통계뿐만 아니라 산림 관리 정책에 왜 중요한지를 강조한다.

바이오에너지는 유기 물질에 저장된 에너지를 방출하여 작동한다. 대부분의 응용 프로그램에서 원료는 잔여물과 폐기물로 구성된다. 임업 작업에서의 가지와 목재 조각, 농업에서의 작물 잔여물, 식음료 부문에서의 유기 부산물, 수집된 도시 폐기물 등이 포함된다. EU 2050 정책 시나리오에 따르면, 폐기물 바이오매스의 가용성이 최소 두 배로 증가할 것으로 예상되며, 농업 바이오매스 활용은 최소 다섯 배로 증가할 것으로 전망된다. 이는 순환 바이오경제 관행이 이전에 활용되지 않았던 잔여물 흐름에 대한 접근을 확대하기 때문이다.

숲의 회복력이 압박을 받고 있다 — 잔여물 제거의 중요성

유럽의 숲은 복합적인 기후 스트레스 요인에 직면해 있다. 더 뜨거워지고 건조한 여름과 부드러운 겨울, 강한 바람 사건이 결합되어 해충 침입과 산불의 빈도와 심각성을 증가시키고 있다. 2021년 화재 시즌은 역사적 평균에 비해 누적 burned area의 급격한 증가로 특징지어지며, 이는 교란의 강도가 상승하고 있음을 나타내는 신호이다.

유럽의 산림 면적은 2020년까지 총 토지 면적의 45%에 도달했으며, 산림 밀도는 크게 증가하였다: 1990년 133 m³/ha에서 2020년 173 m³/ha로, 30% 이상 증가하였다. 적절히 관리되지 않는 밀도가 높고 나이가 많은 숲은 더 높은 연료 하중을 지니고 있으며, 이는 산불 위험을 증가시키는 조건이다.

적극적이고 기후 스마트한 산림 관리는 이것을 직접적으로 해결한다. 수목 관리에서 상업적인 목재 또는 제지 시장에 적합하지 않은 목재 잔여물 — 갈라진, 구부러진, 부패한, 병든, 작거나 그 외의 이유로 불합리한 물질 — 의 제거는 누적된 연료 하중을 줄이고 점화 위험을 낮춘다. 이 물질은 에너지 맥락에서 폐기물이 아니다: 이는 섹터에서 가장 관련성이 높고 물리적으로 접근 가능한 바이오에너지 원료이다.

바이오에너지 유럽의 시장 정보 책임자인 제레미 지엘렌은 보고서에서 다음과 같이 언급했다: 기후 스마트하고 지속 가능한 산림 관리는 유럽의 숲이 제공할 수 있는 생태계 혜택의 다양성을 최대화하는 동안 숲의 취약성을 줄이기 위해 적극적으로 홍보되어야 한다고.

RED III 정책 논의: 주요 목재 바이오매스 분류가 시장 혼란을 초래할 위험

재생 에너지 정책 환경은 큰 복잡성을 도입한다. 유럽 의회의 개정된 재생 에너지 지침(RED III)에 대한 제안은 현재 초안으로는 주요 목재 바이오매스(PWB)라는 범주를 도입하는데, 이는 35.7%의 목재 바이오매스 원료를 포함할 것으로 예상되며, EU의 전체 재생 에너지 공급의 최대 20.5%에 영향을 미칠 수 있다.

바이오에너지 부문의 핵심 반대는 PWB 정의가 물질 품질이나 실제 최종 사용을 반영하지 않는다는 것이다. 지속 가능성 기준이 아닌 출처에 의해 정의된 원료 범주에 일반적인 제한을 적용하면 산불 완화 및 적극적인 산림 관리를 지원하는 종류의 산림 잔여물 활용에 대한 패널티를 부과할 위험이 있으며, 이는 더 넓은 EU의 기후 및 생물 다양성 의제에 의존하고 있다.

바이오에너지 유럽의 입장은 명확하다: 현재 PWB 정의를 기반으로 한 제한은 거부되어야 하며, 이 분류는 개정된 지침에서 제거되어야 한다. 기후 스마트하고 지속 가능한 산림 관리를 촉진하는 정책 프레임워크는 실제 물질 흐름 및 산림 관리 관행과 분리된 원료 분류보다 더 지속 가능한 환경 결과를 가져올 것이다.

산업적 함의: 산림 잔여물을 표준화된 바이오매스 펠렛으로 전환

바이오매스 펠렛 장비 제조업체와 생산 라인 운영자에게 이 연구에서 설명한 원료 역학은 직접적인 운영 관련성이 있다. 이 정책 논의의 중심이 되는 산림 잔여물은 일반적으로 높은 수분 함량과 변동 기하형 입력으로, 사양 기준의 바이오매스 연료로 전환하기 위해 전용 처리 인프라가 필요하다.

Kingwood의 완전한 습식 바이오매스 펠렛 생산 라인은 이 원료 프로파일에 특화되어 설계되었다. 처리 공정의 순서는 드럼 칩퍼를 통한 거친 분쇄, 드럼 드라이어를 통한 수분 감소, 해머 밀을 통한 미세 분쇄, 펠렛화, 카운터 플로우 쿨러를 통한 냉각, 그리고 자동 포장으로, 높은 수분 함량의 산림 잔여물을 완전 밀폐된 먼지 없는 처리로 다룬다. 이는 Kingwood의 세 가지 표준화 프레임워크와 일치한다: 통합, 먼지 없는 및 자동화된 생산 라인.

Kingwood의 장비에서 생산된 완성된 바이오매스 펠렛은 수분 함량이 15% 이하이고 황 함량이 0.3% 이하인 경우 4,800 kcal/kg의 열값을 달성하며, EU, 미국 및 ISO 기준을 만족한다. 화석 연료 대안 대비 연료 비용 절감은 일반적으로 40-50%에 이른다.

완전한 생산 라인 용량을 평가하는 구매자에게 Kingwood의 시스템은 1 t/h (JWZL-420)부터 시작하여 30 t/h를 초과하는 구성까지 확장되며, 전체 라인 설계 용량은 연간 최대 200,000 미터 톤에 도달한다. 산림 잔여물에서 펠렛 라인 수익(return on investment)을 문서화한 예로 베트남 12 t/h 목재 펠렛 생산 라인 사례 연구를 참조하라. 이는 23개월의 투자 회수 기간을 포함한다.

유럽의 더 넓은 정책 방향 — 바이오에너지 원료 수요 증가, 적극적인 산림 관리 의무 및 배출 기준 강화 — 는 국제 인증 기준에 맞춰 구축된 신뢰할 수 있고 고처리량의 펠렛 생산 인프라에 대한 장기 수요를 강화하고 있다.