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총소유비용 분석을 이용한 전기차의 V2G 도입에 대한 연구
Study on the Application of V2G for Electric Vehicles in Korea Using Total Cost of Ownership Analysis 원문보기

에너지공학 = Journal of energy engineering, v.24 no.2, 2015년, pp.129 - 143  

김영환 (고려대학교 그린스쿨대학원) ,  이재승 (고려대학교 그린스쿨대학원)

초록
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기후변화와 에너지안보에 대한 우려가 심화되면서 온실가스 감축을 위한 다양한 방안들이 제시되어 왔다. 특히 수송부문에서의 온실가스 감축은 핵심적인 정책목표로 논의되었으며. 최근 자동차 배기가스 배출 규제가 강화되는 추세에서 온실가스 배출이 없는 전기차(EV) 도입이 다각도로 조명을 받고 있다. V2G(Vehicle-to-Grid)기술은 전기차시장의 급격한 성장 전망으로 인한 전력수요증가에 대응하는 기술로써, 전기차 소유의 경제성을 높여줄 뿐만 아니라 전력망 안정성을 유지하며 전력부하의 분산효과도 기대되고 있다. 본 연구는 V2G를 적용한 전기차의 총소유비용을 산출하여 이를 내연기관차와 일반전기차와 비교하였다. V2G를 도입한 전기차는 연 평균 약 21만원의 수익을 발생하여 V2G 서비스 공급 기간동안 총 211만원의 수익을 얻게 되는 것으로 나타났고, 이는 운영기간동안 총 242만원의 비용이 발생하는 일반전기차와 비교해 약 453만원의 차이가 난다. 따라서 V2G 전기차의 총소유비용은 동급 내연기관차보다 10.2% 높고 일반전기차보다 6.1% 낮은 결과가 도출되었다. 보조금이 없을 경우 전기차는 아직까지 내연기관차에 비해 소유비용이 높지만 V2G 도입은 전기차의 상대적 경제성을 높여주는 것을 확인하였다. 따라서 V2G 도입에 있어서는 전력망과 관련 산업이 얻는 긍정적 효과를 함께 고려하여 정책적 검토가 이뤄져야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Increasing concerns on climate change and energy security accelerated policies to reduce green-house gas emission, especially from the transportation sector. Electric vehicle (EV) has been on the spotlight to deal with such environmental issue and V2G (Vehicle-to-Grid) technology began to draw atten...

주제어

#전기차   #스마트그리드   #최대부하전력   #총소유비용  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
V2G기술의 긍정적인 의의는? 최근 자동차 배기가스 배출 규제가 강화되는 추세에서 온실가스 배출이 없는 전기차(EV) 도입이 다각도로 조명을 받고 있다. V2G(Vehicle-to-Grid)기술은 전기차시장의 급격한 성장 전망으로 인한 전력수요증가에 대응하는 기술로써, 전기차 소유의 경제성을 높여줄 뿐만 아니라 전력망 안정성을 유지하며 전력부하의 분산효과도 기대되고 있다. 본 연구는 V2G를 적용한 전기차의 총소유비용을 산출하여 이를 내연기관차와 일반전기차와 비교하였다.
V2G 전기차의 총소유비용은 동급 내연기관차에 비해 어떠한가? V2G를 도입한 전기차는 연 평균 약 21만원의 수익을 발생하여 V2G 서비스 공급 기간동안 총 211만원의 수익을 얻게 되는 것으로 나타났고, 이는 운영기간동안 총 242만원의 비용이 발생하는 일반전기차와 비교해 약 453만원의 차이가 난다. 따라서 V2G 전기차의 총소유비용은 동급 내연기관차보다 10.2% 높고 일반전기차보다 6.1% 낮은 결과가 도출되었다. 보조금이 없을 경우 전기차는 아직까지 내연기관차에 비해 소유비용이 높지만 V2G 도입은 전기차의 상대적 경제성을 높여주는 것을 확인하였다.
IPCC의 제5차 평가보고서에 의하면 지구의 온도와 해수면은 시간이 흐름에 따라 어떻게 변하고 있는가? 세계 각국 정부의 온실가스 배출 억제 노력에도 지구의 온도는 여전히 상승중이다. IPCC의 제5차 평가보고서에 의하면 지난 133년간(1880~2012년) 지구의 평균기온은 0.85도 상승하였고 지난 112년간(1901~2010년) 해수면은 약 0.19미터 상승 하였으며 기후시스템에 대한 인류의 영향은 명백하다[1]. 세계 온실가스 배출량 중 수송부분이 차지하는 부분은 14%에 달하며 소득이 높은 선진국에서는 수송부문에서 배출하는 온실가스 비중이 더 높은 것으로 나타났다.
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참고문헌 (42)

  1. IPCC: "Climate change 2013: The physical science basis", IPCC Fifth Assessment Report (AR5), (2013) 

  2. IEA: "Global EV Outlook" and 2015 update, (2013 & 2015) 

  3. Kempton, W., Letendre, S. E.: "Electric vehicles as a new power source for electric utilities", Transportation Research Part D, Transport and Environment 2.3, 157-175, (1997) 

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  4. Kempton, W., Tomiae, J., Letendre, S., Brooks, A., Lipman, T.: "Vehicle-to-Grid Power: Battery, Hybrid, and Fuel Cell Vehicles as Resources for Distributed Electric Power in Califomia", Institute of Transportation Studies Report # IUCD-ITS-RR 0l-03, (2001) 

  5. Kempton, W., Tomic, J.: "Vehicle-to-grid power fundamentals: Calculating capacity and revenue", Journal of Power Sources, 144.1, 268-279, (2005) 

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  7. Kempton, W., Tomic, J.: "Vehicle-to-grid power implementation: From stabilizing the grid to supporting large-scale renewable energy", Journal of Power Sources, 144.1, 280-294, (2005) 

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  8. Kempton, W., Kubo, T.: "Electric-drive vehicles for peak power in Japan", Energy Policy, 28.1, 9-18, (2000) 

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  9. Pelzer, D., Ciechanowicz, D., Aydt, H., Knoll, A.: "A price-responsive dispatching strategy for Vehicleto- Grid: An economic evaluation applied to the case of Singapore", Journal of Power Sources, 256, 345-353, (2014) 

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  10. Bae, J., Do, Q., Lee, H., Ha, T., Lee, S., Kim, S., Kim, D., Sohn, H.: "A Study on the Factors of V2G(Vehicle to Grid) Framework", 한국자동차공학회 부문종합 학술대회, 2206-2210, (2011) 

  11. Choi, J., Park, E.: "A Study on the V2G Application using the Battery of Electric Vehicles under Smart Grid Environment", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers Vol. 63P, No. 1, 40-45, (2014) 

  12. Lee, H., Sohn, H., Ha, T., Lee, S., Kim, D., Bae, J.: "Trends on V2G Technology and Demonstration", 한국자동차공학회 부문종합 학술대회, 2203-2205, (2011) 

  13. Kim, S., Hwang, J., Kwon, O., Park, R., Song, K.: "A Study on the Application of Power System Ancillary Service Using the EV battery", 대한전기학회 학술대회 논문집, 157-158, (2012) 

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  15. Lee, S., Kim, J., Kim, C., Kim, E., Kim, S., Lee, S.: "An Adequacy Analysis on V2G Application of Electric Vehicle", 대한전기학회 학술대회 논문집, 218-220, (2013) 

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  18. 전력거래소: "2013년도 전력시장 통계", (2014) 

  19. Pike Research: "Ess World Market Report", (2011) 

  20. White, C.D., Zhang, K.M.: "Using vehicle-to-grid technology for frequency regulation and peak-load reduction", Journal of Power Sources, 196.8, 3972-3980, (2011) 

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  21. Hu, P., Young, J.R. : "1995 Nationwide Personal Transportation Survey", US Department of Transportation, (1999) 

  22. Morrow, K., Karner, D., Francfort, J.: "U.S. Department of Energy Vehicle Technologies Program - Advanced Vehicle Testing Activity Plug-in Hybrid Electric Vehicle Charging Infrastructure Review", Final Report Battelle Energy Alliance, (2008) 

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  24. 국토해양부 종합교통정책과: "우리나라 자동차 주행거리", 보도자료, 2009년 4월 10일, (2009) 

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  26. Ciechanowicz, D., Leucker, M., Sachenbacher, M.: "Okonomische Bewertung von Vehicle-to-Grid in Deutschland, Multikonferenz Wirtschaftsinformatik", Proceedings of the Multikonferenz Wirtschaftsinformatik (MKWI), Braunschweig, (2012) 

  27. Choi, S., Choi, G., Jung, D., Lee, W., Lee, S., Won, C.: "Peak Load Compensation Control Method of 10kW Rapid charger for Electric Vehicle", 전력전자학술대회논문집, 150-151, (2012) 

  28. Gage, T.: "The Car, The Grid, The Future", The Seattle Electric Vehicle to Grid Forum, (2005) 

  29. Yoo, J., Kim, H.: "Study on subsidy policy of Electric Vehicle Using Break-Even Analysis", Journal of Energy Engineering, 20(1), 54-62, (2011) 

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  30. 한국수출입은행 해외경제연구소 산업투자조사실: "전기자동차 시장 현황 및 전망", (2011) 

  31. 한국전력공사: 전기차 충전전력요금, 2013년 11월 21일 시행, (2013) 

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  33. Lee, G.: "An Economic Measures of the Renewable Energy considering Environmental Costs", Journal of the Korean Solar Energy Society, 24.3, 93-100, (2004) 

  34. 관세청 특수통관과, "승용차 및 이륜자동차의 감가상각 잔존율표", 관세청 홈페이지, 검색일 2015년 4월 15일, http://www.customs.go.kr/kcshome/main/content/ContentView.do?contentIdCONTENT_ID_000000589&layoutMenuNo74&nttIdCONTENT_ID_000000589, (2015) 

  35. 이순재: "자동차보험 가격자유화의 영향과 향후 정책 방향", 보험연구원, (2009) 

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  38. SMA: website, SUNNY ISLAND 4548-US / 6048-US 제원표, http://files.sma.de/dl/15216/SUNNYIS4548_6048US-DUS131719W.pdf, (2015) 

  39. 한국전력공사 경제경영연구원: "한국과 OECD 주요 국가간 전기요금 수준 비교분석", CEO REPORT 제13-25호, (2013) 

  40. 통계청 국가통계포털 (KOSIS): "자동차등록대수 현황", 통계청 홈페이지, 검색일 2015년 3월 27일, http://kosis.kr/statHtml/statHtml.do?orgId116&tblIdDT_MLTM_1244&vw_cd&list_id&scrId&seqNo&lang_modeko&obj_var_id&itm_id&conn_pathK1&path#, (2015) 

  41. Galves, D.: "Vehicle Electrification", Deutsche Bank, (2011) 

  42. IEA: "Global EV Outlook" 2015 update, (2015) 

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