Recently, electricity industry is facing high market uncertainty which has ever had and which increase risks in power market. In this study, we analyze risk factors such as discount rates, initial investment (overnight cost), plant factor, fuel cost, carbon price, etc, for the perspective of investo...
Recently, electricity industry is facing high market uncertainty which has ever had and which increase risks in power market. In this study, we analyze risk factors such as discount rates, initial investment (overnight cost), plant factor, fuel cost, carbon price, etc, for the perspective of investor. For the analysis of risk factors, we used LCOE method. The results of this study show that renewable energy is more affected by plant factor and overnight cost than other risk factors. First, Renewable energy has higher proportion of overnight cost in the total investment than that of other technologies. Second, renewable energy is free of fuel cost and carbon price so plant factor is the most important factor, in other words, competitiveness of renewable energy depends on plant factor. Furthermore, we conducted economic feasibility of wind power and PV in domestic case study. The minimum requirement condition to get profitability is that plant factor 15% and overnight cost \6,000,000/kW and 26%, \2,200,000/kW for PV and Wind Power, respectively.
Recently, electricity industry is facing high market uncertainty which has ever had and which increase risks in power market. In this study, we analyze risk factors such as discount rates, initial investment (overnight cost), plant factor, fuel cost, carbon price, etc, for the perspective of investor. For the analysis of risk factors, we used LCOE method. The results of this study show that renewable energy is more affected by plant factor and overnight cost than other risk factors. First, Renewable energy has higher proportion of overnight cost in the total investment than that of other technologies. Second, renewable energy is free of fuel cost and carbon price so plant factor is the most important factor, in other words, competitiveness of renewable energy depends on plant factor. Furthermore, we conducted economic feasibility of wind power and PV in domestic case study. The minimum requirement condition to get profitability is that plant factor 15% and overnight cost \6,000,000/kW and 26%, \2,200,000/kW for PV and Wind Power, respectively.
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문제 정의
전력산업 투자자라면 투자리스크와 관련된 주요변수들과의 상관관계를 신중히 검토하여야 할 것이다. 따라서 신재생에너지와 기존 발전기술들 간의 투자리스크와 주요변수들에 대하여 좀 더 자세히 살펴보고자 한다.
본 논문에서는 변화하는 전력시장 환경에서 투자자가 투자시 고려해야 할 투자리스크 요인과 그와 관련된 주요변수들이 발전기술별로 어떠한 영향을 미치며, 변수별 우선순위에 대하여 검토하였으며, 신재생에너지 투자리스크에 가장 많은 영향을 주는 이용률과 초기투자비를 중심으로 국내 전력거래제도 및 시장 환경을 고려하여 태양광 및 풍력에 대하여 최소한의 경제성을 만족하는 조건을 도출하였다.
이와 관련하여 국내 사례를 중심으로 살펴볼 필요가 있다. 본 분석은 앞서 적용한 균등화발전단가 보다는 현실적인 측면에서 기업 또는 투자자들이 일반적으로 수행하는 사업성 평가모델을 적용/분석한 결과(NPV, IRR)를 토대로 이용률과 초기투자비(건설단가) 상관관계를 통하여 신재생에너지 사업성을 고찰하고자 한다.
최근 IEA에서 발표한 “Projected Cost of Generation Electricity, 2010 edition”에 근거하여 신재생에너지와 타 발전기술에 대하여 투자리스크 주요변수별 민감도가 어떤 형태로 나타나는지 살펴보고자 한다.
제안 방법
이를 토대로 국내 전력시장 여건을 고려하여 태양광 및 풍력발전에 대하여 초기투자비(건설단가)와 이용률에 대한 최소 투자결정기준에 대하여 분석하였으며, 경제성 확보기준을 제시하였다.
전력산업 투자자 측면에서 신재생에너지를 포함한 기존 발전기술들에 대하여 투자리스크별로(할인률, 이용률, 연료가격 등) 영향을 분석하고 국내 신재생에너지 투자결정기준에 대하여 검토하였다.
성능/효과
넷째로 지난 5년간 세계경제의 급격한 변화로 인한 발전설비 및 기자재, 파이낸싱 시장의 변동성도 투자자의 투자계획에 많은 영향을 주고 있다.
둘째로 발전단가 산정에 영향을 주는 정책적 요인들이 과거보다 많이 증가하였다는 것이다. 기후변화협약이행과 관련하여 신재생에너지의무구매제도(Renewable Portfolio Standards :RPS), 발전차액제도(Feed-in tariff : FIT) 등 각종 규제제도에 의한 이행비용 및 탄소가격에 대한 불확실성이 증가되고 있다.
투자리스크 분석결과 신재생에너지발전기술은 이용률에 가장 민감하게 영향을 받는다. 또한 초기투자비 비중이 높기 때문에 할인율, 투자비, 건설기간 연장 등에 영향을 많이 받으며, 연료가격, 탄소가격 등에는 상대적으로 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 반면에 석탄발전, 가스발전 등은 연료가격, 탄소가격 등에 영향을 많이 받는 것으로 분석되었다.
신재생에너지 투자자에게서 가장 중요한 투자리스크 요인이 가동율과 초기투자비임을 알 수 있었다. 이와 관련하여 국내 사례를 중심으로 살펴볼 필요가 있다.
4는 투자비를 30%까지 증가시킬 경우 균등화발전단가 변화를 나타낸 것이다. 총 비용 중 투자비 비중이 높은 태양광(85~95%)이 가장 민감하게 나타났으며, 가스발전이(11~17%) 가장 낮은 민감도를 보여주고 있다.
태양광 발전의 건설단가(초기투자비)와 이용률의 상관관계는 Table 6과 같이 평가되었다. 태양광발전의 경제성을 확보하기 위해서는 이용률 15%에서 건설단가 601만원/kW 이하에서 가능한 것으로 분석되었다. 이용률이 18% 이상에서는 건설단가 700만원/kW에서도 경제성 확보가 가능하다.
풍력발전에 대한 건설단가(초기투자비)와 이용률의 상관관계는 Table 7과 같다. 풍력발전의 경제성을 확보하기 위해서는 이용률 26%에서 건설단가 220만원/kW 이하에서 경제성 확보가 가능한 것으로 분석되었으며, 이용률 29%에서는 모든 건설단가에서 경제성 확보가 가능한 것으로 분석되었다.
후속연구
전력산업 투자자라면 투자리스크와 관련된 주요변수들과의 상관관계를 신중히 검토하여야 할 것이다. 따라서 신재생에너지와 기존 발전기술들 간의 투자리스크와 주요변수들에 대하여 좀 더 자세히 살펴보고자 한다.
향후 연구계획은 신재생의무구매제도, 탄소배출권거래제, CDM사업 등을 추가적으로 고려하여 투자자 측면에서 최적의 발전기술 선택과 조합에 대한 연구를 추진할 계획이다. 마지막으로 신재생에너지에 대한 경제성 평가 및 투자에 관심이 있는 분들에게 작으나마 도움이 되었으면 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
신재생에너지 투자자에게 가장 중요한 투자리스크 요인은 무엇인가?
신재생에너지 투자자에게서 가장 중요한 투자리스크 요인이 가동율과 초기투자비임을 알 수 있었다. 이와 관련하여 국내 사례를 중심으로 살펴볼 필요가 있다.
전력산업 투자자 측면에서 기술리스크의 예시는 무엇인가?
기술리스크란 어느 기술을 선택할 것인가의 문제라 할 수 있다. 예를 들어 원자력발전을 선택할 것인가, 아니면 태양광발전을 선택할 것인가에 따라 투자비(건설비), 건설기간, O&M (Operation & Maintenance) 비용 및 이용률에 많은 차이가 난다. 금융조달 비용과 현금 유동성에 많은 부담을 갖고 있는 투자자라면 원자력이나, 석탄발전 등 초기 투자비가 높고 투자비 회수기간이 장기간인 기술에 투자하기 보다는 그와 반대인 태양광발전, 풍력발전 등에 투자하는 것이 우선순위가 높다고 볼 수 있다.
전력산업이 직면한 불확실성이 높은 환경변화는 무엇인가?
전 세계적으로 전력산업은 어느 시기보다 불확실성이 높은 환경변화에 직면하고 있다. 첫째 전력시장에서 전력거래를 통하여 투자비를 회수하는 구조로 변화되었다. 따라서 투자자는 투자비에 대한 투자회수 방안 및 신규 발전설비 선택에 대한 불확실성이 증가되었다.
둘째로 발전단가 산정에 영향을 주는 정책적 요인들이 과거보다 많이 증가하였다는 것이다. 기후변화협약이행과 관련하여 신재생에너지의무구매제도(Renewable Portfolio Standards :RPS), 발전차액제도(Feed-in tariff : FIT) 등 각종 규제제도에 의한 이행비용 및 탄소가격에 대한 불확실성이 증가되고 있다.
셋째 기술발전속도 또한 전력산업 투자환경에 불확실성을 증가시키는 요인으로 작용하고 있다. 높은 효율과 청정 석탄발전기술, 풍력, 태양광 등 신재생에너지발전기술들이 시장 진입이 촉진되고 있으며, 지능형전력망 및 스마트미터링 등 송배전과 수요분야에서도 새로운 기술들이 도입됨에 따라 전력산업 환경변화에 많은 영향을 주고 있다.
넷째로 지난 5년간 세계경제의 급격한 변화로 인한 발전설비 및 기자재, 파이낸싱 시장의 변동성도 투자자의 투자계획에 많은 영향을 주고 있다.
참고문헌 (10)
Hisham Khatib, "Review of OECD study into Projected costs of generating electricity - 2010 Edition", pp. 101-140, IEA 보고서 2010.
Stefan Thomas, "Levelized Costs of Energy and GHG abatement costs", pp. 1-6, 2009.
Walter Short, Daniel J. Packey, and Thomas Holt, "A Manual for the Economic Evaluation of Energy Efficiency and Renewable Energy Technologies", pp. 10-36, 1995.
"전력시장운영규칙", pp. 25-42, 한국전력거래소, 2009.
한국전력거래소, 전력통계정보시스템.
Lim, W.H, "전력산업구조개편 주요 쟁점과 대안", pp. 8-47, KDI 보고서, 2004.
Koh, K.H, "신재생에너지 종합자료집", pp. 15-79, 한국전력공사 기술보고서, 2009.
Koh, K.H, "신재생에너지 타당성 검토 및 시사점", pp. 6-14, 한국전력공사 기술보고서, 2009.
Matt Campbell, "Levelized Cost of Electricity for Utility-Scale PV", pp. 5-10, SUNPOWER, 2008.
전병규, "신재생에너지 이용률이 발전차액에 미치는 영향에 관한 연구", pp. 200-203, 한국신재생에너지학회 2009년 춘계학술대회 논문집, 2009.
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