분산형 전원의 효용가치 정량화 평가

Abstract

현재 한국은 2015년 12월 파리에서 맺은 제 21차 기후변화협약으로 인한 탄소 배출권 시행 및 향후 30년내에 약 37%의 탄소 감축의무에 돌입하였으며, 또한 2011년 일본에서 발생한 원전사고 등으로 기존의 중앙 집중형 발전에 추가적인 비용을 가산할 수 밖에 없는 현실에 돌입하였다.

이에 현재 한국 정부는 분산형 전원 보급 확대를 위해 스마트그리드의 빠른 도입을 적극 추진중이며 이에 대한 사업의 일환으로 2017년부터 ‘에너지 프로슈머 전력 거래시장’ 사업을 실시하고 있다. 이는 아파트 단지나 단독주택, 빌딩 등에 설치된 소규모 신재생에너지원 전력을 자유롭게 판매 할 수 있는 제도로, 전기 사업자뿐만 아니라 일반 시민들에게도 전력시장을 개방하는 사업이다. 이렇듯 분산형 전원의 시장은 계속 확대되는 방향으로 나아가고 있으며 향후 한국 전력 설비에 더욱 큰 비중으로 발전할 것으로 판단된다.

이에 본 연구는 분산형 전원의 역할 재정립을 위하여 분산형 전원의 효용가치 정량화 평가를 진행하고자 한다. 기존에도 분산형 전원의 효용가치를 평가하는 일부 연구가 있었지만 대부분 편익산정의 일부분의 회피비용에 비중을 가감하여 산정하거나, 분산형 전원 전체가 아닌 하나의 분야에 대하여서만 중앙 집중형 발전과 비교하여 효용가치를 산정하였기에 전체 분산형 전원의 효용가치에 대하여 설명하지 못한 경우가 많았다.

본 연구는 국가적 관점에서 전체 분산형 전원의 효용가치를 판단 후 향후 분산형 전원의 확대가 용이하다고 판단되는 집단에너지 사업, 태양광, 연료전지에 대한 개별적인 효용가치 산정을 하여 향후 국가적인 차원에서 에너지의 효율적 이용과 통합 수요관리에 이바지하고자 한다.

본 연구에서는 분산형 전원의 효용가치를 산정하기 위해 알고리즘을 개발하였으며 해당 알고리즘은 건설비용, 송전망 건설 회피비용, 연간 손실저감비용, 연간 환경비용, 연간 온실가스 비용, 연간 연료구입, 연간 운전유지비, 연간 열량판매비용등 발전설비의 건설&운용에 필요한 금액을 포함하였다. 본 연구에 사용된 자료는 국가정책 자료 및 보고서, 실적 자료를 원용하였다.

Korea is obligated to implement carbon emission rights under the 21st Framework Convention on Climate Change in Paris in December 2015 and to reduce 37% of total carbon emissions within the next 30 years. And nuclear accidents in Japan in 2011 show the potential risk of nuclear power plant. So the existing centralized power generation system need to consider the additional costs on their construction & operating.

Currently, the Korean government is actively promoting the Smart Grid business in order to expand the distribution of dispersed power generation. As an example, the 'Energy Prosumer Power Trading Market' is being implemented from 2017 as part of government policy. This is a system that allows free sale of small-scale renewable energy sources installed in apartment complexes, single-family houses, and buildings. It is a project to open electricity market not only to electric companies but also to ordinary citizens. So the dispersed power generation will be developed into a larger proportion of the Korean electric power facilities in the future.

The purpose of this study is to evaluate the quantification on valuation of dispersed power generation. The study will supply the information in order to reestablish the role of dispersed power generation. In the past, there have been some studies evaluating the valuation of dispersed power generation. But most of them have been calculated by adding or subtracting the proportion to the avoidance cost as a part of the benefit estimates, or they consider the part of dispersed power generation compared with a centralized power generation. So it is not possible to evaluate the quantification on valuation of total dispersed power generation.

This study evaluates utility value of total dispersed power generation view of the national perspective. And the Community Energy Business, solar power and fuel cell will be separately evaluated due to their easy expansion characteristic.

This study developed an algorithm to evaluate the quantification on valuation of dispersed power generation. The algorithm consider the construction cost, power transmission construction avoidance cost, annual power transmission loss reduction cost, annual environmental cost, annual greenhouse gas emission cost, annual fuel purchase cost and annual heat sales cost. The data used in this study were invoked clauses of the national policy data and reports.