초록 ▼

□ 연구개요
변동성 재생에너지 비중이 증가함에 따라, 전력망 통합비용(Integration Cost)을 반영한 시스템 균등화비용(Levelized Cost Of Energy, 이하 LCOE) 산정 및 활용 필요성이 대두되고 있다. 시스템 LCOE는 발전소 단위의 LCOE와 통합 LCOE로 구성된다. 또한 통합 LCOE는 프로파일 비용(Profile cost), 유연성 비용(Balancing cost), 계통 보강 비용(Grid-reinforcement cost)으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 한국의 변동성 재생에너지의 시스

□ 연구개요
변동성 재생에너지 비중이 증가함에 따라, 전력망 통합비용(Integration Cost)을 반영한 시스템 균등화비용(Levelized Cost Of Energy, 이하 LCOE) 산정 및 활용 필요성이 대두되고 있다. 시스템 LCOE는 발전소 단위의 LCOE와 통합 LCOE로 구성된다. 또한 통합 LCOE는 프로파일 비용(Profile cost), 유연성 비용(Balancing cost), 계통 보강 비용(Grid-reinforcement cost)으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 한국의 변동성 재생에너지의 시스템 LCOE 추정을 목적으로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 3차년도에 걸쳐 본 연구의 목표를 달성하였다. 1차년도에서는 시스템 LCOE 관련 해외의 다양한 연구를 고찰하였다. NEA(2012), CEE(2018), Forbes(2017), Agora Energiewende(2015), Hirth et al.(2015), NEA(2019), Ueckerdt et al.,(2013), Potsdam Institute(2013) 등의 다수 연구를 고찰함으로써 본 연구의 목적을 달성하기 위한 기반을 마련하였다. 기존 연구들은 프로파일 비용, 유연성 비용, 계통보강 비용 전부를 추정하지 않고 일부만을 추정한 연구가 대부분이었지만 본 연구에서는 한국 케이스에 대해서 프로파일 비용, 유연성 비용, 계통보강 비용 모두를 추정하였다.
2차년도에서는 재생에너지 시스템 LCOE 추정을 위한 방법론을 정립하고 추정에 필요한 자료를 수집하였다. 우선 국내 태양광, 육상풍력, 해상풍력 설비를 대상으로 발전소 단위 LCOE를 추정하였다. 이후 태양광, 육상풍력, 해상풍력의 시간별 데이터를 이용하여 중장기 전력망 유연성 제공 능력을 고려한 프로파일 공급설비 필요량 및 투자·운영비용을 추정하였다. 또한 유연성 비용 추정을 위해 변동성 재생에너지 출력 예측 오차 대비 실시간 수급균형 유지를 위한 운영 예비력 확보비용을 수집하였다. 계통보강 비용 추정을 위해서는 재생에너지 전력망 접속을 위한 송·배전 계통보강 비용 자료를 수집하였다. 프로파일 및 유연성 비용 추정을 위한 자료는 전력거래소로 부터, 계통보강 비용 추정을 위한 자료는 한국전력의 협조를 얻었다.
3차년도에서는 본 연구에서 정립한 시스템 LCOE 방법론과 수집된 자료를 이용하여 재생에너지 원별(태양광, 육상풍력, 해상풍력) 시스템 LCOE를 추정하였다. 하지만 재생에너지는 시간이 지남에 따라 발전소 단위 LCOE가 감소하고, 통합비용은 증가하므로 연도별 시스템 LCOE를 추정하였다. 추정된 재생에너지 원별 시스템 LCOE는 다음과 같다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구개발은 다음과 같은 중요성을 가진다. 첫째, 전력망의 유연성 개선방안을 제시하여 국가 재생에너지 확대보급 정책의 효과적인 이행에 기여할 수 있다. 둘째, 국내 환경을 반영한 재생에너지 시스템 LCOE 산정으로 국가별 재생에너지 수용비용 수준을 비교 분석할 수 있다. 셋째, 정부 관점에서 재생에너지 확대에 따른 재원 조달 규모를 예측할 수 있다. 넷째, 재생에너지 증가에 대응하여 신뢰도 유지를 위한 국내 전력망의 운영예비력 확보 필요량 산정에 활용 가능하다.
활용 계획과 관련해서 본 연구의 결과를 최적 발전자원 배분을 위한 투자 결정 수립 시 기반 자료로 사용될 수 있다. 유틸리티 관점에서 발생되는 망 연계 투자비의 전기요금 회수방안 마련을 위한 기반 자료로 사용될 수도 있다. 또한 자체 재생에너지 개발사업 추진에 따른 경제성 검토에 활용될 수 있을 것이다. 정책적 관점에서 중장기 재생에너지 증가에 대응한 안정적인 망 운영방안 제시 및 계통보강, 유연성 자원 등 투자 결정수립의 기반 자료로도 사용할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1. 발전소 단위 LCOE 추정 ... 5
• 2.2. 프로파일 비용 추정 ... 7
• 2.3. 유연성 비용 추정 ... 10
• 2.4. 계통보강 비용 추정 ... 11
• 2.5. 주요 연구 결과 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 33