도서지역 신·재생복합 전력시스템 보급의 경제성 분석과 CDM 가능성
An Economic Analysis of Renewable Energy Hybrid Systems in the Off-Grid Islands and Possibility for Clean Development Mechanism
- 주제(키워드) 신․재생에너지 , 도서지역 , CDM
- 발행기관 아주대학교 대학원
- 지도교수 김수덕
- 발행년도 2006
- 학위수여년월 2006. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 에너지학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 논문은 전력산업 구조개편 논의와 전기사업법의 개정으로 시장원칙이 중시되고, 도서지역의 수요가 증가하고 있음에도 불구하고 전기사업자들은 보조금에 의존한 기존의 도서지역 전원구성을 그대로 유지하려 하고 있다는 점에 주목하여, 현재 디젤발전기를 전원으로 사용하고 있는 도서지역에 신ㆍ재생에너지원의 조합으로 구성된 발전시스템 보급의 경제성 분석 및 CDM 사업 적용 가능성을 검토해 보았다. 분석 대상 도서는 에너지기술연구원의 풍속분포자료를 근거로 500호 이상 대규모 도서로 추자도, 거문도를 선정하였으며, 500호 이하 소규모 도서로 영산도를 선정하여 분석하였다. 추자도, 거문도, 영산도의 풍속, 일사량은 에너지기술연구원의 ‘풍력자원측정결과’에서 얻은 실측 데이터를 이용하였으며, 부하 자료는 부분적으로 실측된 자료를 바탕으로 재구성하였다. 그리고 시스템 구성 발전기들의 비용 자료는 해외 시장의 자료를 이용하였다. 분석을 위한 도구로는 도서지역에서 단독으로 운영되는 신ㆍ재생복합 전력시스템의 최적 설계 및 운영을 위한 프로그램으로 해외의 여러 곳에서 활용 중인 Homer를 사용하였다. 분석결과, 디젤발전시스템의 발전단가가 300원/kWh($0.300/kWh)인 것에 비해 신ㆍ재생복합 전력시스템을 도입할 경우의 최적 설계시스템의 발전단가는 추자도는 $0.278/kWh, 거문도의 경우에는 $0.234/kWh로 발전단가를 낮춰줘 도서지역 복합 전력시스템 보급이 상대적으로 경제적인 사업임을 확인할 수 있다. 그러나 연간 평균 풍속이 2.8m/s에 불과한 영산도의 경우에는 신ㆍ재생복합 전력시스템의 발전단가가 디젤발전기만 이용할 때의 LCOE $0.353/kWh보다 오히려 상승한 값인 $0.376/kWh으로 분석되었다. 즉, 이러한 결과들을 통해서 도서지역에 대한 충분한 신ㆍ재생에너지원의 모니터링을 거친 후에 부지를 선정해야 한다는 것을 알 수 있다. 한편 도서지역에 대한 정부 보조금 지원이 없을 경우에는 온실가스인 CO2의 절감을 이용하여 CDM 사업으로의 검토도 가능하다. 복합 전력시스템의 보급이 kWh당 2.90톤 CO2 저감을 가능하게 하며, 이 값을 500호 이상의 8대 도서(거문도, 덕적도, 위도, 흑산도, 조도, 백령도, 울릉도, 추자도)에 적용시킨다면 연간 23,340톤의 CO2를 저감시킬 수 있다. 또한 CO2 거래가격을 ？？26.78/톤 CO2로 보고 사업기간을 25년으로 잡는다면 사업기간 25년 동안 $1,875만 정도의 수익을 올릴 수 있을 것으로 추정된다.
more초록/요약
This paper analyzes the economic feasibility of renewable energy hybrid power systems at the off-grid island in which the current power supply is provided by diesel generation. We select Chuja-Do, Geomun-Do, Youngsan-Do for the target island of our analysis considering the wind velocity distribution data of the Korea Institute of Energy research(KIER). Wind speed, solar radiation data are used for the analysis. System component cost data from overseas market and load profile reconstructed based on the partial survey of the area are also used. We apply Homer (Hybrid Optimization Model for Electric Renewables) which developed by the National Renewable Energy Laboratory(NREL) for the analysis to identify the cost-minimizing combination of power generating technologies that would suit the load profiles. To summarize the results, the LCOE of the least cost hybrid power system is $0.278/kWh in Chija-Do and $0.234/kWh in Geomun-Do while that of diesel generation is $0.300/kWh including the government subsidies. In other words, we show the economic feasibility of promoting hybrid systems in the off-grid remote island. If the government subsidies are removed due to future industrial reorganization, it is shown that net reductions in CO2 emissions from hybrid power system can be implemented as a Small CDM(Clean Development Mechanism) project. Renewable energy hybrid power systems reduce average 2.9ton CO2/kWh. If we apply this result to large scale 8 islands, we can achieve annual potential CO2 reductions of 23,340ton which is equivalent to the revenue of $19million(with ？？26.78/ton CO2, for 25 years of CDM project period) through the promotion of hybrid power systems. Our empirical result implies that new and renewable energy hybrid system can be an economically competitive alternative to the existing power supply of off-grid islands.
more목차
제1장 서론 = 1
제1절 연구의 배경 = 1
제2절 연구의 내용 및 방법 = 3
제2장 국내외 도서지역 복합전력시스템 보급 현황 = 5
제1절 국내 도서지역 = 5
1. 국내 도서, 벽지의 지원 현황 = 5
2. 국내 도서의 보급 가능 전원 설비 = 6
제2절 국외 도서지역 복합 전력시스템 보급 현황 = 12
제3장 분석모형과 분석을 위한 자료 = 16
제1절 분석 모형 = 16
제2절 분석을 위한 자료 = 24
제4장 신ㆍ재생복합 전력시스템 경제성 분석 = 27
제1절 추자도 = 27
제2절 거문도 = 38
제3절 영산도 = 46
제5장 청정개발체제(CDM)와 적용 가능성 = 51
제1절 청정개발체제(CDM)의 개요 = 51
제2절 청정개발체제(CDM)의 적용 가능성 = 52
제6장 결론 = 56
참고문헌 = 59
