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문제 정의
- 본 연구에서는 태양광 발전시스템 신뢰성 향상을 위한 PID 저감 기술이 태양광 발전소의 경제성에 미치는 영향을 분석하고 PID 저감 기술의 타당성을 검토하고자 한다.
- 본 연구에서는 태양전지의 PID 저감 기술인 에미터 구조 개선(ES)와 반사방지막 개선(ARC) 두 기술에 대한 타당성 검토를 하였다.
- 특히, 태양광 발전시스템의 근간이 되는 태양전지가 PID 저감 특성을 확보한다면 태양광 가치사슬에서 근원적으로 PID 현상을 제거할 수 있기 때문에 태양전지 레벨에서의 PID 저감 기술에 한정하도록 하겠다.
가설 설정
- ES는 기존 장비를 그대로 사용하기 때문에 CAPEX는 0이지만 ARC는 1.5억 원의 추가 장비가 필요한 것으로 가정하고 감가상각은 5년을 기준으로 했다.
- 매출을 추정하기 위해 PID 저감 비율이 설계값으로부터 악화될 수 있다는 가정하에 발전량의 최소, 최대값을 가정하여 매출을 추정하였다.
- 모듈 가격을 PID 저감 기술에 의해 Premium을 5~10% 추가 지출하는 것으로 가정하고 공사비의 최소, 최대값을 계산하였다.
- 생산성 분석을 위해 시간 당 생산량을 기준으로 ES는 1%, ARC는 0.5% 감소하는 것으로, OPEX 계산은 ES는 5.94억 원/년, ARC는 4.968억 원/년으로 가정했다. 셀 평균 효율은 ES는 최소 0.
- 설비 용량은 1MW로, 모듈은 250W 동일 모듈을 사용하는 것으로 가정했다. PID 저감 기술에 따라 모듈의 예상 판가가 달라질 수 있고 이는 수요자 측면에서 기자재비의 변동으로 인해 공사비가 변하게 되어 있다.
- 968억 원/년으로 가정했다. 셀 평균 효율은 ES는 최소 0.05%에서 최대 0.2%까지 감소하고, ARC는 감소는 없고 최대 0.1%까지 증가하는 것으로 가정했다.
- 시장평균가는 프리미엄은 PID 저감 기술에 따라 현재 시장 평균가보다 높은 가격을 책정할 수 있다는 것을 의미한다. 여기서는 프리미엄이 5%에서 10%까지 범위에서 변동할 것을 가정하였다. 이들 데이터를 바탕으로 셀 당 이익과 연간 이익은 최소, 최대의 평균값을 정리하였다.
- 투자비 조달 방법은 100% 일반 차입으로 금리는 사업 기간 내에 연 7.5%로 고정된 것으로 가정하고 [Table 3]에서 계산한 일일 평균 발전시간을 기초로 15년 간 전력 판매량으로 매출을 계산하였고, 손익은 물가상승률을 3%로 고정하고 15년 간의 당기 순이익을 계산하게 된다.
- 현금흐름 계산을 위해 차입금은 사업 개시 2년 후부터 11년 동안 상환하는 것으로 가정하여 결과적으로 사업 개시 12년 후에 차입금을 전액 상환하게 되도록 설계하였다. 손익과 현금흐름은 사업기간 내 연간 데이터이므로 [Table 4]에서는 생략하였다.
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