태양광발전소의 급속한 보급과 다양한 설계, 개발, 시공, 유지보수 관련 기술과 기업이 다양하게 공존하며 2010년 초반부터 구축된 최근의 태양광발전소는 발전단가의 하락에도 불구하고 주요 설비의 단가하락과 기술의 안정화로 발전소의 구축이 지속적으로 추진되고 있다. 최근에는 한정된 지상공간을 대체하는 지붕과 구조물 상단을 임차하여 시공하는 형태의 태양광발전소의 건립이 늘어나고 있다. 공장의 지붕, 창고나 물류센터의 지붕 등의 임차공간 설치 태양광발전소의 현황과 기술을 연구하고, 구축 시뮬레이션을 통하여 경제성을 분석하기 위한 검토와 연구를 진행 하였다.
태양광발전소의 급속한 보급과 다양한 설계, 개발, 시공, 유지보수 관련 기술과 기업이 다양하게 공존하며 2010년 초반부터 구축된 최근의 태양광발전소는 발전단가의 하락에도 불구하고 주요 설비의 단가하락과 기술의 안정화로 발전소의 구축이 지속적으로 추진되고 있다. 최근에는 한정된 지상공간을 대체하는 지붕과 구조물 상단을 임차하여 시공하는 형태의 태양광발전소의 건립이 늘어나고 있다. 공장의 지붕, 창고나 물류센터의 지붕 등의 임차공간 설치 태양광발전소의 현황과 기술을 연구하고, 구축 시뮬레이션을 통하여 경제성을 분석하기 위한 검토와 연구를 진행 하였다.
The rapid spread and various design of solar power plants, development, construction, maintenance technology and business coexist variety and price decline and the recent solar power plants built since the early 2010 despite the decline in the power generation unit main equipment Construction of pow...
The rapid spread and various design of solar power plants, development, construction, maintenance technology and business coexist variety and price decline and the recent solar power plants built since the early 2010 despite the decline in the power generation unit main equipment Construction of power plants to stabilize the technology has been continuously promoted. Recently, built in the form of a solar power plant to the construction and leasing the roof and upper structure to replace the limited ground space is increasing. Factory roof, studies such as warehouse and logistics center leased space in the roof installed solar plant status and skills, conducted a study to review and analyze the economy.
The rapid spread and various design of solar power plants, development, construction, maintenance technology and business coexist variety and price decline and the recent solar power plants built since the early 2010 despite the decline in the power generation unit main equipment Construction of power plants to stabilize the technology has been continuously promoted. Recently, built in the form of a solar power plant to the construction and leasing the roof and upper structure to replace the limited ground space is increasing. Factory roof, studies such as warehouse and logistics center leased space in the roof installed solar plant status and skills, conducted a study to review and analyze the economy.
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문제 정의
그 중 최근에는 한정된 지상공간을 대체하는 지붕과 구조물 상단을 임차하여 시공하는 형태의 태양광발전소의 건립이 늘어나고 있다. 공장의 지붕, 창고나 물류 센터의 지붕 등의 임차공간 설치 태양광발전소의 현황과 기술을 연구하고, 구축 시뮬레이션을 통하여 경제성을 분석하기 위한 검토와 연구를 진행 하였다.
본 연구에서는 경제성분석 항목을 예비타당성조사 에서 활용하고 있는 편익/비용비율(B/C ratio)과 순현 재가치(NPV),그리고 내부수익률(IRR)분석을 통해 최종 결과를 도출하고자 한다. 편익/비용 비율(B/C)은 총 편익과 총 비용의 할인된 금액의 비율로서 장래에 발생될 비용과 편익을 현재가치로 환산하여 편익의 현재가치를 비용의 현재가치로 나눈 것으로 일반적으로 “편익/비용 비율 ≥ 1”이면 경제성이 있다고 판단한다.
제안 방법
경제성분석을 위해 에너지관리공단에서 무료로 제공하는 ‘CDM사업 투자결정 경제성 분석 모형’을 활용하여 분석을 수행하였으며, 태양광 발전사업의 시행으로 예상되는 편익과 비용정보를 아래와 같이 입력하여 그 결과를 도출하였다.
태양광발전사업에 대한 경제성분석을 위해 (주)티앤테크에서 운영중인 부산 성진발전소(650kw급)와 울산 유성발전소(390kW급)을 경제성분석 대상으로 선정하였으며 대형 공장의 지붕을 임차하여 구축한 사례로 본 논문의 주제와도 부합한다. 대상 발전소를 사례로 투자금과 유지관리비, 임차비용 및 각종 부대비용을 종합적으로 고려하였고 이에대한 경제성 분석 시뮬레이션 툴을 통하여 분석 및 결과를 취합하였다.
대출금액을 1,000,000천원으로 가용한 금융을 최대한 조달하여 1년의 거치기간과 11년의 상환기간을 산정하였다. 이로인한 매년 상환금의 평균을 83,333천원으로 하여 상용발전부터 12년차 까지 평균수익은 약 6.
전력판매량은 852,786kWh에 대한 기준단가 168원 /kwh의 REC를 기준으로 SMP는 90원/kwh에 대하여 연간 발전수익은 76,751천원에 대하여 발전차액을 66,517천원을 지원받아 연간 총 143,268천원의 전력판매 수익이 예상된다. 또한 25년간을 기준으로 수익성 분석을 실시하였고 이에 대한 기본데이터는 인수 대상으로 분석중인 성진발전소 649kW급으로 일평균 발전시간은 지역의 평균발전량을 참고하여 3.5시간으로 대입하고 부지의 임대료 및 보험료를 적용하였다.
아울러, 우리나라 실정에 맞는 경제성분석을 위해 에너지관리공단에서 개발하여 일반에 보급한 ‘CDM사업 투자결정 경제성 분석 모형’을 활용하여 비용/편익 산정에 따른 경제성(편익/비용 비율,순현재가치, 내부수익률)을 분석하여 그 결과를 도출 하여 결과 분석에 활용하였다.
예상되는 다양한 변수를 조사하여 평가범위를 정하였고 이에대한 적용여부와 인값을 사전조사하여 선정 하였다. 태양광발전에서 발전량에 영향을 미칠 수 있는 중요한 인자들 중에서 발전량을 결정짓는데 가장 많은 영향을 미치는 일사량을 비롯하여 어레이 경사각 및 방위와 모듈의 온도,시스템효율 등이있다.
유사한 선행연구의 논문사례는 다음과 같으며 이로 인한 다양한 사례의 자료분석과 연구의 응용을 통하여 객곽적이고 실용적인 연구결과를 얻기위하여 활용 하였다.
대규모 태양광발전소의 경우 1일의 발전 장애만으로도 수십~수백만원 이상의 수익 감소로 이어지며 고장 원인을 찾기위한 시스템의 중단 시간도 상당히 지연된다. 이를 보완하고 발전량의 정확한 계측과 고장구간의 신속하고 신뢰도 높은 추적, 인버터의 변환효율의 급감과 장애 모듈의 근접한 추적이 가능한 솔루션을 기획하여 설계하였다.
경제성분석을 위해 에너지관리공단에서 무료로 제공하는 ‘CDM사업 투자결정 경제성 분석 모형’을 활용하여 분석을 수행하였으며, 태양광 발전사업의 시행으로 예상되는 편익과 비용정보를 아래와 같이 입력하여 그 결과를 도출하였다. 지면의 한계로 참고 이미지를 제공하고 분석결과를 서술하였다
대상 데이터
본 연구에서는 「1,000kW급 태양광발전 사업모델」에 대한 경제성 분석을 위해 우리나라 주요 국책 사업의 타당성 및 경제성을 사전에 평가하고 심의하는 제도인 ‘예비타당성조사(1999년도부터 시행)’에서 정한 방법 및 절차을 따르며, 본 연구의 주제를 벗어나는 정책적 분석과 다기준 분석 등은 제외하여 개별 사업추진에 따른 실질적인 경제성만을 분석 대상으로 한정하였다.
31년으로 분석되었다. 분석 모델로 선정한 성진발전소는 649kW 급으로 15.0%의 이용율을 기준으로 투자비는 대출을 포함하여 1,233,100천원을 투입하여 20년의 사업기간을 운영으로 기준하여 감가상각 61,655천원, 연간 57,112천원의 운영비를 소요한다.
태양광발전사업에 대한 경제성분석을 위해 (주)티앤테크에서 운영중인 부산 성진발전소(650kw급)와 울산 유성발전소(390kW급)을 경제성분석 대상으로 선정하였으며 대형 공장의 지붕을 임차하여 구축한 사례로 본 논문의 주제와도 부합한다. 대상 발전소를 사례로 투자금과 유지관리비, 임차비용 및 각종 부대비용을 종합적으로 고려하였고 이에대한 경제성 분석 시뮬레이션 툴을 통하여 분석 및 결과를 취합하였다.
성능/효과
결과 태양광 발전 시스템 경제성 평가에 대한 주요 투자분석 자료는 다음과 같이 산출되었다. IRR은 1.4%로 CEM없이 사업성이 있는것으로 분석되며 NPV는 157,434 천원, 투자회수기간은 14.31년으로 분석되었다. 분석 모델로 선정한 성진발전소는 649kW 급으로 15.
대출금액을 1,000,000천원으로 가용한 금융을 최대한 조달하여 1년의 거치기간과 11년의 상환기간을 산정하였다. 이로인한 매년 상환금의 평균을 83,333천원으로 하여 상용발전부터 12년차 까지 평균수익은 약 6.6%, 13년차부터 25년차까지 매년 투자금 대비 5%의 평균수익률을 기대할 수 있었다.
후속연구
태양광발전소의 수익율과 경제성은 당분간은 더욱 열악해질 전망이다. 그의 대안으로 임대형 건물의 활용가능 시설에 대한 저렴한 임차료와 유지보수의 절감을 통한 수익성 보존과 함께 구조물의 상단에 위치 하는 가중치를 최대한 적용받아 경제성을 강화하는 방법이 최선의 대안이 될 것이다.
본 논문을 통하여 파악된 경제성은 향후 다른 형태의 임차형 건물의 활용가능 공간을 더 발굴하고 사례의 확대를 통해 효율성이 강화된 설비를 추가적으로 적용하여 발전단가의 하락과 육상 발전부지의 부족을 효과적으로 대체할 수 있을 것 이다.
아울러 지붕과 옥상의 복사열에 의한 패널 온도상승으로 발전효율의 감소와 설비의 긴급한 고장에 대한 고장요인의 신속한 파악과 예방이 가능한 솔루션의 개발과 적용은 추가적인 연구의 가능성을 제시하고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라의 태양광 발전소 가운데 몇%가 발전용으로 건설 운용되었는가?
우리나라에서 태양광 발전소의 입지는 일조량이 풍부한 남부지역을 중심으로 분포하고 있으며, 전라남도가 전국에서 설비용량 기준으로 1위(41%)이며 경상북도(21%)및 전라북도가(19%)뒤를 잇고 있다. 태양광 발전설비는 93.9%가 발전용으로 건설ㆍ운용되고 있으 며,이는 곧 일반사업자가 태양광발전사업 투자를 통해 경제성을 기대할 수 있는 수준임을 유추해 볼 수 있다. 아울러,우리나라 실정에 맞는 경제성분석을 위해 에너지관리공단에서 개발하여 일반에 보급한 ‘CDM사업 투자결정 경제성 분석 모형’을 활용하여 비용/편익 산정에 따른 경제성(편익/비용 비율,순현재가치,내부수익률)을 분석하여 그 결과를 도출 하여 결과 분석에 활용하였다.
순현재가치란 무엇인가?
순현재가치(NPV):사업에 수반된 모든 비용과 편익을 기준년도의 현재가치로 할인하여 총편익에서 총비 용을 제한 값이며 “순현재가치 ≥ 0”이면 경제성이 있다는 의미로 해석한다.
내부수익률은 무엇인가?
내부수익률(IRR)은 편익과 비용의 현재가치로 환산된 값이 같아지는 할인율 R을 구하는 방법으로 사업의 시행으로 인한 순현재가치를 “0” 으로 만드는 할인율이다.내부수익률이 사회적 할인율보다 크면 경제 성이 있다고 판단한다.
참고문헌 (8)
J. Choi, J. Ju, and D. Kim, "A Study on the Economic Evaluation of Photovoltaic System in the Residential Building," J. of the Korean Solar Energy Society, vol. 29, no. 6, 2009, pp. 14-21.
C. Bae, "A study on economic analysis of photovoltaic generation project for a public institution's investment decision," Master's thesis, Department of Control and Embedded Engineering, Graduate School, Kumoh National Institute of Technology, 2010.
K. Kim, "Internet Management System for an Intelligent Remote Control and Monitoring," J. of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication(JIIBC), vol. 10, no. 4, 2010, pp. 1-5.
K. Park, E. Kim, K. Bahn, and S. Song, "Cloud-based Intelligent Management System for Photovoltaic Power Plants," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 7, no. 3, 2012, pp. 591-596.
J. Woo, J. Lee, T. Seo, M. Han, and M. Seo, "A Study on standardized instrumentation for solar power plants operated remote control," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 6, 2015, pp. 707-712.
M. Kim, B. Oh, E. Park, and Y. Kim, "A Study on Cooling System for Efficiency Improvements of 3kW Outdoor Type Photovoltaic Inverter," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 9, no. 5, 2014, pp. 617-623.
K. Park, E. Kim, K. Bahn, and S. Song, "Cloud-based Intelligent Management System for Photovoltaic Power Plants," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 7, no. 3, 2012, pp. 591-596.
M. Kim and Y. Kim, "Temperature Characteristics Analysis of Major Heating Region According to Cooling Device Location of Grid-Connected Photovoltaic Inverter," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 9, no. 7, 2014, pp. 799-804.
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