저탄소 경제시스템 구축 전략 연구 : 통합모형 구축 및 경제 · 환경적 효과 분석
1. 연구 필요성 및 목적
부속서 Ⅰ 국가의 2012년 이후 온실가스 감축 의무부담에 관한 협상이 2009년 말에 완료되고 선진국과 개도국의 협력방안에 관한 협상도 완료 될 예정이다. 제13차 기후변화 당사국총회(COP-13)에서 채택된 선진국 및 개도국의 장기협력적 행동(AWG-LCA)에 의해 선진국은 측정 · 보고 · 검증(MRV) 가능한 방법으로 온실가스 감축 의무부담(commitment)이나 감축행동(mitigation actions)을 취해야 하며 개도국은 측정 · 보고 · 검증 가능한 방법으로 온실가스 감축행동을 취해야 한다.
우리나라가 개도국으로 분류되면 2012년 이후에 온실가스 감축행동을 취해야 하지만 선진국으로 분류되면 온실가스 감축행동이나 의무부담을 받아야 한다. 우리나라의 경제규모나 온실가스 배출량 규모로 판단하면 개도국보다는 선진국으로 분류될 가능성이 높으며 어느 국가군으로 분류되더라도 우리나라는 최소한 온실가스 감축행동을 취해야 하는 입장이다. 따라서 온실가스 의무부담이나 감축행동에 대비해서 온실가스 감축전략을 수립해야 하는 상황이다.
3개년에 걸쳐 수행되는 본 연구의 목적은 저탄소 경제시스템 구축을 위한 기후변화 정책의 경제 · 환경적 효과를 분석할 수 있는 통합모형을 구축하고 구축한 모형으로 기후변화정책의 경제 · 환경적 효과를 분석하는 것이다. 기후변화 정책이 경제성장 및 국제교역, 지역경제에 미치는 영향을 분석할 수 있는 하향식 모형(CGE)과 각 부문의 온실가스 감축 잠재 량 및 감축비용 분석에 유용한 상향식 모형(Bottom-Up)을 구축하여 두 모형을 통합하고 통합된 모형을 통해 기후변화 정책의 경제 · 환경적 효과를 분석하게 된다. 분석의 기준년도는 2005년이며 분석대상 기간은 2005년부터 2020년까지 이다.
제1단계인 2008년도에는 하향식 모형과 상향식 모형을 독립적으로 구축하며 모형 구축에 필요한 자료와 모형구축의 문제점 등을 연구하게 된다. 우리나라를 수도권과 기타 지역으로 구분한 하향식 모형(Regional CGE)과 산업부문을 대상으로 상향식 모형(MARKAL)을 구축한다. 제2단계(2009년)에서는 전국을 수도권, 경남권, 경북권 등으로 구분한 지역별 하향식 모형, 국가 전체 및 지역별 상향식 모형을 구축하며 제3단계 (2010년)에서는 모형을 통합하는 방법론을 제시하고 통합된 모형으로 국가적인 기후변화 정책 및 지역적인 기후변화 정책의 경제적 및 환경적 효과를 분석한다.
2. 내용 요약
제Ⅱ편에서는 우리나라의 산업부문을 대상으로 상향식 모형을 구축했으며 수송부문과 가정 부문 등을 포함한 국가 전체의 에너지 시스템에 대한 모형 구축은 제2차년도(2009년)에 추진할 계획이다.
상향식 모형을 구축하기 위해 개정될 에너지수지표(에너지 밸런스)를 바탕으로 우리나라의 기준년도(2005년) 에너지 흐름을 분석했다. 에너지 흐름은 1차에너지 공급, 전환부문, 최종에너지 소비부문으로 구분해서 분석했으며 이러한 분석은 실제의 에너지 흐름과 기준년도의 모형을 일치시키기 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 온실가스 배출량을 부문별로 분석했으며 산업부문은 연료연소와 공정배출로 구분하고 온실가스 배출량 부문 구분과 에너지수지표의 부문과의 상이한 구조를 비교하기 위해 두 구조를 비교했다.
상향식 모형의 기본구조와 모형구축에 필요한 절차와 기준에너지 시스템(RES), 모형에 입력할 자료를 분석했다. 온실가스 배출계수와 에너지원별 가격 자료, 기술자료를 조사함으로써 모형에 입력되어야 하는 자료를 분석했다. 온실가스 감축수단과 감축 시나리오를 설명함으로써 향후 산업부문의 온실가스 감축에 활용할 수 있는 가능성을 살펴보았다. 산업계가 활용할 수 있는 감축수단과 정부가 활용 가능한 감축수단으로 구분하고 감축수단을 활용할 수 있는 감축 시나리오도 설명했다.
산업부문에서는 기준년도에 전환부문 57개, 제조업 129개 등 총 186개(총 72개 공정)의 기존기술이 분석에 적용되었다. 신기술은 대부분 현재의 기술에 비해 에너지를 적게 사용하여 온실가스를 감축할 수 있는 기
1. Research Purpose
Developed countries will have a quantified committment or mitigation actions and developing countries will have a mitigation actions in post-2012 period according to AWG-LCA(Ad Hoc Working Group on Long-Term Cooperative Actions under the UNFCCC). Korea has to take a commitment when Korea is classified as developed country, or Korea has to take mitigation actions under the developing country group. So, Korea has to take mitigation actions regardless of country's classification. As a result, Korea has to prepare the cost-effective strategy to reduce greenhouse gases.
The main purpose is to set up the integrated model of bottom-up and top-down model, and to evaluate the economic and environmental effect of low-carbon policy and measures on greenhouse gas emissions and national economy. Bottom-up model which evaluates the effect of climate policy on the sectoral mitigation potential and mitigation cost will be integrated into top-down model which evaluates the impacts of low-carbon policy on the economic growth and employment. Korean government can establish the effective strategy for low-carbon economic system.
climate status of classification does not have commitment for greenhouse gas reduction in the 1st period(2008-2012). However, Korea is advanced developing country as a member of OECD, and has the high ranking in terms of greenhouse gas emission. Korea has the choice to reduce greenhouse gas emissions voluntarily prior to the post-Kyoto commitment.
The purpose of this research is to estimate the reduction potential of greenhouse gas in Korean petroleum refining industry. MARKAL is used to estimate reduction potential in 2001-2041. The mitigation options are technological options, economical options and other options. Technological options include new technologies which can contribute to energy saving and greenhouse gas reduction. Carbon tax and energy tax are included in economic options, and fuel switch from B-C to natural gas is included as other option. Also arbitrary reduction target for refining industry in 2001-2041 is set, and the cost effective strategy is analyzed.
The refining industry can utilize the result of this research to establish action plans for energy saving and greenhouse gas reduction. Government can use the result to choose the cost effective measures to achieve the reduction target. The industry may utilize the marginal abatement cost estimate of greenhouse gas for a decision making criteria for utilize Kyoto mechanism.
2. Summary
The energy consumption of oil refining industry in 2004 is 5,132 thousand TOE, which increased 1.9% per annum since 1997(4,837 thousand TOE). The share of off-gas, B-C and electricity is 97% of energy consumption, and the remaining share is composed of naphtha, diesel, petroleum cokes. The energy efficiency in refining industry has declined since 2000 such that consumption per crude oil throughputs increased from 5.16TOE/thousand bbl in 1997 to 6.21TOE/ths.bbl in 2004.
The CO₂ emissions from fuel combustion in refining industry increased from 3,739 thousand TC in 1997 to 4,358 thousand TC in 2004. CO₂ emission from electricity consumption increased most rapidly among fuels such that CO₂ emission increased from 337 thousand TC in 1997 to 698 thousand TC in 2004 and the share of CO₂ from electricity consumption increased from 9.0% in 1997 to 16.0% in 2004. The CO₂ emission intensity per crude oil throughput increased from 4.29TC/ths.bbl in 1997 to 5.27TC/ths.bbl in 2004 due to the increased consumption of electricity and the increased capacity of cracking and desulfurization facilities.
Three kinds of options to reduce greenhouse gas emission in refining industry are considered in this research. Technological option includes new technologies which can contribute to energy saving and greenhouse gas emission reductions. Most of the new technologies would be deployed in industry after 2011. Some technologies of which the cost is l
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