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바이오매스 가스화 시장 조사, 2031년
글로벌 바이오매스 가스화 시장은 2021년에 880억 달러 규모였으며, 2031년에는 1,885억 달러에 이를 것으로 예상되며, 2022년부터 2031년까지 연평균 8%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
보고서 주요 하이라이트:
이 보고서는 바이오매스 가스화 시장 규모를 가치(백만 달러)와 용량(MWh)의 두 가지 측면에서 제시합니다.
이 보고서는 16개 국가를 포함하는 4개 주요 지역에 대한 자세한 통찰력을 제공하며, 각 국가에 대한 세분화된 수준 분석과 추세를 제공합니다.
이 보고서는 국가, 회사, 연도별로 특허 현황에 대한 세부 정보를 제공합니다.
바이오매스 가스화 시장
바이오매스는 식물과 동물에서 얻어지는 유기 물질입니다. 에너지를 생산하는 데 사용할 수 있는 재생 가능한 자원입니다. 연소 시 열과 전기를 공급할 수 있으며, 나중에 열을 전기로 전환할 수 있습니다. 가스화는 유기 및 화석 연료를 가스로 변환하는 과정입니다. 연소 없이 통제된 양의 산소와 증기를 통해 수행됩니다. 이 과정은 물질이 연소되거나 타지 않도록 고온에서 수행됩니다. 바이오매스 가스화는 유기 물질에서 얻은 바이오매스를 통제된 환경에서 이산화탄소, 수소, 일산화탄소와 같은 가스로 변환하는 과정입니다. 이 과정은 다양한 가스화기를 통해 이루어집니다. 이렇게 생성된 일산화탄소는 수-가스 전환 반응에서 물과 반응하여 수소를 더 많이 생성하고, 수소는 연료로 사용됩니다.
이 반응은 바이오매스의 연소 과정에서 일어납니다.
C6H12O6 + O2 + H2O → CO + CO2 + H2 + 기타 물질
생성된 일산화탄소는 물과 반응하여 더 많은 수소와 이산화탄소를 생성합니다.
CO + H2O → CO2 + H2 (+ 소량의 열)
바이오매스 가스화는 여러 가지 요인으로 인해 추진력을 얻고 있는데, 그 중 하나는 도시 고형 폐기물입니다. MSW는 종이, 판지, 나무 조각, 나뭇잎, 가죽 제품과 같은 바이오매스와 플라스틱, 유리, 금속과 같은 비바이오매스 제품으로 구성되어 있습니다. 도시 고형 폐기물(MSW)과 관련된 몇 가지 문제가 있습니다. 이러한 엄청난 양의 쓰레기를 직접적으로나 간접적으로 처리하는 것은 지구 환경에 영향을 미치기 때문에, 생활폐기물 처리와 관리에 관한 많은 의문이 제기되고 있습니다. 미국 에너지 정보 협회(EIA)에 따르면, 2018년 총 생활폐기물의 12%가 폐기물 에너지화 바이오매스 가스화 플랜트에서 소각되었습니다. 생활폐기물을 에너지 생산에 사용함으로써 바이오매스 가스화 시장에서 그 원천의 기여도가 증가했습니다. 이는 바이오매스 가스화 시장의 성장에 원동력이 되고 있습니다.
주요 원동력:
MSW 외에도 목재 및 목재 가공 폐기물은 바이오매스 가스화의 주요 원천입니다. 장작, 펠릿, 톱밥, 목재 및 가구 폐기물에서 나오는 목재 폐기물은 가스화를 통해 에너지를 생산하기 위해 연소되며, 바이오매스 가스화 산업의 성장을 촉진하는 또 다른 요인으로 작용합니다. 위에서 언급한 것 외에도 옥수수, 대두, 사탕수수, 스위치그래스, 목본 식물, 조류, 작물 및 식품 가공 잔여물 등이 바이오매스 가스화 과정을 통해 바이오 연료를 생산하는 데 사용됩니다.
여러 나라에서 도시 폐기물 관리가 시행되고 있습니다. 이로 인해 매립지나 소각장에서 발생하는 생활폐기물의 양이 줄어들고, 이로 인해 탄소 배출이 증가하고 환경 오염이 가중되는 것을 방지할 수 있습니다. 생활폐기물에는 일상적인 가정 활동과 기타 활동에서 발생하는 유기 물질이 포함되어 있습니다. 유기 물질은 유기물 농도가 높기 때문에 연소 시 상당한 양의 가스와 열 에너지를 생성하여 전기를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.
바이오매스 가스화 플랜트는 규모가 제한적이어서 산업용 또는 주거용 시설에서만 소규모로 사용되었습니다. 그러나 다양한 혜택과 인센티브에 대한 투자와 인식이 높아지면서 바이오매스 가스화에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 또한, 바이오매스 가스화를 통한 수소 생산은 가장 깨끗하고 친환경적인 방법 중 하나로 간주되어 바이오매스 가스화 시장을 활성화하고 있습니다. 따라서 이로 인해 바이오매스 가스화 공정의 상업화가 증가하고 시장 성장에 박차를 가하고 있습니다.
세계의 에너지 수요가 날마다 증가하는 반면, 화석 연료 매장량은 급격히 감소하고 있습니다. 화석 연료는 유한한 자원이기 때문에 언젠가는 고갈될 것입니다. 석탄을 기반으로 하는 원자력 발전소와 기타 석탄 응용 분야로 인해 석탄 채굴량이 증가했습니다. 이로 인해 채굴에서 연소에 이르는 석탄 채굴 가치 사슬 전반에 걸쳐 탄소 배출량이 증가합니다. 마찬가지로, 석유와 가스도 유한한 에너지 원이며, 에너지 수요를 충족하기 위해 빠르게 탐사되고 채굴되고 있습니다. 그러나, 이러한 자원이 매우 빠른 속도로 고갈되고 있기 때문에, 에너지를 얻기 위한 다른 옵션들이 탐색되고 투자되고 있습니다. 재생 가능한 자원이 선호되고 있으며, 바이오매스도 그러한 자원으로 탐색되고 연구되고 있습니다. 따라서, 바이오매스 가스화 시장은 빠르게 고갈되고 있는 화석 연료에 의해 주도되고 있습니다.
주요 억제 요인:
바이오매스 가스화 플랜트는 설치 비용이 많이 듭니다. 관련된 장비는 무겁고 비용이 많이 듭니다. 게다가, 그와 관련된 인건비도 높습니다. 이로 인해 가스화 플랜트의 건설과 유지에 드는 비용이 상승합니다. 이것은 바이오매스 가스화 시장의 성장을 저해하는 요인으로 작용합니다. 이로 인해 1차 에너지 시장에서 바이오매스 가스화 시장 점유율이 전반적으로 감소합니다. 게다가, 투자자들의 무관심은 시장에 부정적인 영향을 미칩니다. 한편, 가스화 기술의 발전으로 가스화 과정에서 타르 생산이 최소화되거나 아예 발생하지 않게 되어, 바이오매스 가스화 시장이 기회를 얻게 되었습니다.
주요 기회:
바이오매스 가스화는 수십 년 동안 다양한 주거 및 산업 분야에서 열과 에너지를 생산하는 데 사용되어 왔습니다. 그러나 기존의 가스화 기술은 효율성이 제한적이며 탄소 중립에 대한 주장이 의심스럽습니다. 최대의 생산량과 청정 에너지 생산을 위한 기술 향상을 위한 연구와 개발이 시급합니다. 따라서 바이오매스 가스화 기술의 발전은 바이오매스 가스화 산업의 성장을 위한 폭넓은 기회를 열어줄 것입니다.
바이오매스 가스화 시장 규모는 가스화기 유형, 응용 분야, 공급원에 따라 연구됩니다.
가스화기 유형에 따른 바이오매스 가스화 시장
가스화기 유형에 따라 시장은 이동식 또는 고정식, 유동층, 혼입식 등으로 분류됩니다. 이동식 또는 고정식 가스화기는 MSW와 같은 이질적인 원료를 처리할 수 있기 때문에 폐기물 연료화 또는 폐기물 발전에 사용될 수 있기 때문에 가장 높은 시장 점유율을 차지했습니다. 그러나, 유동층 가스화기는 예측 기간 동안 더 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 유동층 가스화기는 일반적으로 버블링과 순환의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 두 가스화기 모두 유동화 속도가 낮고 높으며, 밀도가 높은 층을 가지고 있습니다.
유동층 가스화기는 더 높은 온도에서 작동할 수 있기 때문에 열과 수소, 메탄과 같은 가스를 생산하는 데 유리합니다. 이러한 가스화기는 연료, 화학물질, 수소 생산에 적합합니다. 혼입류 가스화기는 일반적으로 다음과 같은 특성을 나타냅니다. 연료 유연성: 다양한 고체 원료를 사용할 수 있습니다. 산화제 요구량이 많고 산소 또는 공기 분사 방식이 가능하지만, 대부분의 상업용 플랜트는 산소 분사 방식을 사용합니다. 반응기 내의 온도를 일정하게 유지해야 하며 슬래그 제거 작업에 사용됩니다. 탄소 전환율이 높지만 저온 가스 효율이 낮습니다.
바이오매스 가스화 시장(용도별)
용도에 따라 시장은 화학, 액체 연료, 전력, 가스 연료로 나뉩니다. 전력 부문이 시장 점유율을 지배하고 있으며, 예측 기간 동안 더 높은 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다. 이는 전력 부문이 석탄 기반에서 경제적이고 환경친화적인 옵션으로의 에너지 전환을 적극적으로 추진하고 있기 때문이며, 가스화 기술의 발전이 가속화되면서 바이오매스의 기여도가 증가할 것으로 예상됩니다. 전력 부문은 목재와 바이오매스에서 파생된 폐기물을 사용하여 전기를 생산하고 다른 부문에 판매합니다. 바이오매스 에너지는 약 4.8조 Btu를 제공했으며, 이는 미국 1차 에너지 소비 총량의 약 5%에 해당합니다. 미국은 2021년 전력 부문에서 바이오매스 에너지를 총 9% 소비했습니다.
전력 부문이 석탄 기반에서 경제적이고 환경친화적인 옵션으로의 에너지 전환을 위해 적극적으로 노력하고 있기 때문에, 가스화 기술의 발전으로 바이오매스의 기여도가 증가할 것으로 예상됩니다. 가스화를 통해 액체 연료로 전환할 수 있는 여러 부산물이 얻어집니다. 이러한 액체 연료는 항공, 우주항공, 운송 부문에서 사용됩니다. 지난 수십 년 동안 탄소 배출량이 엄청나게 증가했기 때문에, 이를 줄이기 위한 노력이 전 세계적으로 활발해지고 있습니다. 많은 정부와 시장 참여자들이 탄소 배출량을 줄이기 위해 환경 친화적인 옵션에 적극적으로 투자하고 있습니다.
바이오매스 가스화 시장(출처별)
원료에 따라 시장은 고체 바이오매스, 액체 바이오매스, 바이오가스, 도시 폐기물 등으로 세분화됩니다. 고체 바이오매스는 시장 점유율을 지배하고 있으며, 예측 기간 동안 그 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 이는 고체 바이오매스가 산림 생태 구조와 기능의 건강과 안정성에 부정적인 영향을 미치지 않고 바이오에너지로 수확될 수 있다는 사실에 기인합니다. 액체 바이오매스는 동물이나 식물에서 얻어지는 유기 바이오매스를 말합니다. 예를 들어, 유채 기름, 팜유, 수지, 팥기름 등이 액체 바이오매스에 해당합니다.
농촌 지역이 여전히 1차 에너지 혜택을 누리지 못하는 인도와 같은 나라의 경우, 인도의 분산형 에너지 시스템(DESI)에 따라 인도 정부가 추진하는 바이오매스 가스화 계획은 경제 활동을 위한 전기를 활용합니다. 생활폐기물은 대규모 바이오매스 가스화 공장에서 연소됩니다. 생활폐기물은 먼저 분리된 다음 가스화 공장에서 연소됩니다. 많은 나라에서 생활폐기물을 에너지로 전환하는 폐기물 에너지화 공장을 이용합니다. 유럽의 일부 국가와 일본에서는 폐기물 에너지화 시설의 사용률이 상대적으로 높습니다.
지역별 바이오매스 가스화 시장
지역별로 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴아메리카, 중동, 아프리카(LAMEA)의 바이오매스 가스화 시장을 분석했습니다. 유럽 지역에는 2021년 시장 점유율에서 우위를 점할 수 있었던 주요 산업 참여자들이 있습니다. 2021년 시장 점유율에서 지배적인 위치를 차지할 것으로 예상되는 이 추세는 계속될 것으로 보입니다. 이는 시장 성장의 강력한 원동력이 될 재생 가능 에너지를 통한 1차 에너지 생산으로의 에너지 전환을 위해 적극적으로 노력하고 있기 때문입니다. 유럽은 수입 화석 가스에 90% 의존하고 있으며, 재생 가능 가스의 신속한 배치를 보장하기 위한 실질적인 지원이 없습니다.
바이오매스 가스화 시장은 주로 중국과 인도가 주도하고 있습니다. 바이오매스 가스화 시장의 성장을 촉진하는 여러 가지 정부 정책이 있습니다. 예를 들어, 인도 정부는 바이오매스 발전기의 일부에 관세 면제/감면, 바이오매스 발전기의 일부에 소비세 면제, 중앙 판매세 면제 등을 제공하고 있습니다. 이러한 인센티브는 바이오매스 가스화 시장의 성장을 촉진합니다. LAMEA 지역은 상대적으로 느린 성장세를 보였으며, 바이오매스 가스화 시장 매출에서 낮은 점유율을 차지했습니다. 이 지역의 느린 성장은 기술의 부족 때문이었습니다. 또한, 높은 설치 비용도 시장의 여러 제약 요인으로 작용했습니다. 그러나, 기술 발전과 정부의 인센티브는 예측 기간 동안 시장 성장의 기회를 제공합니다.
최근 시장 동향
2022년 5월, 발멧 코퍼레이션은 스웨덴에 새로운 공장을 열었습니다. 이 시설은 바이오매스 처리 분야의 연구 및 개발 활동을 늘리기 위한 것입니다. 또한, 이 시설은 회사가 바이오 연료와 바이오 에너지 수요를 충족하는 데 도움이 될 것입니다.
2021년 4월, EQTEC plc는 이탈리아에 있는 폐기물 에너지화 공장을 인수했습니다. 이 공장은 지역 사회에 전기를 공급하기 위해 가스화를 통해 바이오 에너지를 생산하기 위해 지역 숲과 농장에서 나오는 짚과 산림 폐기물을 연료로 사용합니다.
제1장: 서론
제2장: 요약
제3장: 시장 개요
제4장: 바이오매스 가스화 시장, 가스화기 유형별
4.1. 개요
4.1.1. 시장 규모 및 예측
4.2. 이동식 또는 고정식 침대
4.2.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.2.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.2.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.3. 유동층
4.3.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.3.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.3.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.4. 혼입
4.4.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.4.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.4.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.5. 기타(플라즈마, FCC-유동 촉매 분해)
4.5.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.5.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.5.3. 국가별 시장 점유율 분석
제5장: 바이오매스 가스화 시장, 응용 분야별
제6장: 바이오매스 가스화 시장, 공급원별
제7장: 바이오매스 가스화 시장, 지역별
제8장: 경쟁 구도
제9장: 회사 프로필
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