| 2차년도 |
① 개발 목표 - 주관연구기관(연세대): 핵심성과 1: 커뮤니티 기반 ‘분산형 발전의 기술성 평가 기술’ ？ 분산형 태양광 발전의 기술성 평가를 위한 지리적 분석 핵심성과 2: 커뮤니티 기반 ‘에너지 프로슈머의 경제성 평가 기술’ ？ 에너지 프로슈머의 경제성 평가를 위한 수익구조 분석 핵심성과 3: 커뮤니티 기반 ‘분산형 에너지 개인 간 거래(P2P)의 사업성 평가 기술’ ？ 에너지 프로슈머 및 컨슈머의 분산형 에너지 개인 간 거래(P2P) 전략 수립 - 공동연구기관(이에이엔): 핵심성과 3: 커뮤니티 기반 ‘분산형 에너지 개인 간 거래(P2P)의 사업성 평가 기술’ ？ 에너지 프로슈머 및 컨슈머의 전력 패턴에 따른 시나리오 생성
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② 개발 내용 및 범위 - 주관연구기관(연세대): 핵심성과 1: 분산형 태양광 발전의 기술성 평가를 위한 지리적 분석 ？ 지리정보시스템(GIS) 기반 건물 특성 및 일사량 DB 구축- 지리정보시스템(GIS) 기반 건물 특성(위치, 면적, 높이 등) DB 구축- 일사량(연별, 월별, 일별, 시간별) DB 구축 ？ 음영기복도(Hillshade) 분석을 활용한 분산형 태양광 발전 가용 옥상 면적 산출- 시간별 태양의 고도 및 방위각을 고려한 음영기복도(Hillshade) 분석- 시간별 옥상 음영 면적을 고려한 분산형 태양광 발전 가용 옥상 면적 산출 핵심성과 2: 에너지 프로슈머의 경제성 평가를 위한 수익구조 분석 ？ 분산형 태양광 발전의 경제성 평가를 위한 영향요인 도출 - 분산형 태양광 발전의 경제성 평가를 위한 비용항목(설치비, 유지관리비 등) 도출- 분산형 태양광 발전의 경제성 평가를 위한 수익항목(발전수익, 지원제도 등) 도출 ？ 분산형 태양광 발전 목적(자가용, 발전 사업용)에 따른 프로슈머 수익구조 분석- 자가용 분산형 태양광 발전에 대한 프로슈머 수익구조 분석- 발전 사업용 분산형 태양광 발전에 대한 프로슈머 수익구조 분석 핵심성과 3: 에너지 프로슈머 및 컨슈머의 분산형 에너지 개인 간 거래(P2P) 전략 수립 ？ 분산형 에너지 개인 간 거래(P2P) 전략 수립 및 에너지 자립도 분석- 프로슈머 수익구조/전력 패턴 시나리오 및 컨슈머 전력 패턴 시나리오 분석을 통한 프로슈머-컨슈머 매칭- 프로슈머-컨슈머 매칭에 따른 분산형 에너지 개인 간 거래(P2P) 전략 수립 및 에너지 자립도 분석 - 공동연구기관(이에이엔): 핵심성과 3: 에너지 프로슈머 및 컨슈머의 전력 패턴에 따른 시나리오 생성 ？ 에너지 프로슈머 및 컨슈머의 전력 생산 및 소비 패턴에 따른 시나리오 생성- 프로슈머 전력 생산 및 소비 패턴에 따른 시나리오 생성- 컨슈머 전력 소비 패턴에 따른 시나리오 생성
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
가. 기술의 시장성○ 전 세계적으로 태양광 에너지 누적 설치 용량은 2004년 4.0GW에서 2017년 397GW로 전 세계 전력발전 기술 중에 가장 빠른 성장세를 보이고 있으며, 2030년에는 600GW에 이르러 연평균 성장률 8%의 지속적인 성장세를 유지할 것으로 평가되고 있다(Energy Technology Perspective 2050(IEA)).○ 한편, 국내 시장의 경우, 분산형 발전 활성화를 위해, ①상계거래, ②프로슈머 전력거래, ③분산자원 중개시장을 통한 도매시장 거래 등의 다양한 사업 모델이 제시되고 있다. 이와 함께, 2030 에너지 신산업 확산전략으로서, 에너지 프로슈머 전력시장의 개설 및 계통설비의 확대 또한 계획되고 있다. 따라서 분산형 태양광 발전의 신(新)시장 창출·확대를 통한, 시장의 지속적인 성장이 예상되고 있다.○ 2017년을 기준으로, 주택부분 태양광 누적 보급량인 291MW(건물부분: 665MW)은 주택부분 태양광 보급 잠재량인 7,685MW (건물부분: 13,298)의 3.8%로 극히 일부분만을 활용하고 있어, 주택부분 태양광 보급 잠재량 활용 극대화 전략이 필수적이다. 주택부분 태양광 보급 잠재량의 100%가 달성 될 경우, 시장규모는 최대 26배까지 확대 가능하다. ■ 국내 전체 태양광 시장: 태양광 누적 설치 용량은 2005년 5MW에서 2017년에는 5,834.5MW로 높은 성장세를 보이고 있으며, 지속적으로 성장하여 2030년에는 17.5GW에 이르러 2017년 대비 약 3배 이상 성장할 것으로 예상되고 있다.■ 국내 건물부분 태양광 시장: 2017년 기준으로, 건물부분의 태양광 누적 설치 용량은 665MW이며, 그 중 주택부분(291MW)이 43.7%를 차지하면서, 가장 높은 비율을 보이고 있다.■ 국내 전체 태양광 잠재량(발전): 신재생 에너지 잠재량은 총 1,772,560천TOE/년이며, 이 중 태양광 잠재량은 전체 신재생 에너지 잠재량의 29.9%로 높은 비율을 차지하고 있다. ■ 국내 건물부분 태양광 잠재량(발전): 건물부분의 태양광 잠재량은 3,687천TOE/년이며, 그 중 주택부분의 태양광 잠재량은 2,131천TOE/년으로, 가장 높은 비율(57.8%)을 차지하고 있다.(출처: 2017년 신재생에너지 보급통계(산통부), 2015년 신재생에너지산업 어떻게 될 것인가(수출입은행), 2018년 신재생에너지백서(산통부), 태양광발전 보급잠재량 조사를 통한 확대기반 조성에 관한 보고서(산통부))
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| 사회 경제적 파급효과 |
나. 경제·산업적 기대성과○ 국내 주택부분 태양광 누적 보급량은 2017년을 기준으로 약 291MW로, 주택부분 태양광 발전 잠재량인 7,685MW의 3.8%에 미치지 못한다. 주택부분 태양광 발전 잠재량의 25%와 50%가 각각 달성될 경우, 경제적 측면에서 ①온실가스감축효과와 ②원유수입대체효과를 기대할 수 있다.■ 온실가스감축효과는 현재 수준(잠재량의 3.8%)에서는 약 173천TCO2eq, 잠재량의 25% 달성 시 약 1,142천TCO2eq, 50% 달성 시 약 2,285천TCO2eq가 예상된다. 온실가스 배출권 거래비용으로 환산할 경우, 25% 달성 시 연간 약 137억원, 50% 달성 시 연간 약 274억원의 경제적 효과를 기대할 수 있다(감축사업등록거래시스템 기준: 12,000원/TCO2eq 적용 시).■ 원유수입대체효과는 현재 수준(잠재량의 3.8%)에서는 약 685억원, 잠재량의 25% 달성 시 약 4,529억원, 50% 달성 시 약 9,058억원이 예상된다. 이는 일반 승용차(연비 11km/L)가 서울-부산을 각각 9,055,458회와 18,110,916회 왕복할 수 있는 양이다.다. 사회·문화적 파급효과○ 분산형 태양광 발전 확대를 통한 전기 요금 절감, 태양광 발전 잠재량 확보 및 태양광 산업 활성화는, 다음과 같이 국민 행복, 에너지 안보 및 고용 창출을 기대할 수 있다.○ 국민 행복■ 분산형 태양광 발전 확대를 통한 건물의 직·간접 운영비용 감소는, 국민 가계의 경제적 부담을 경감시킴으로써, 국민 행복 증진에 긍정적인 효과를 발생 시킬 것으로 기대 할 수 있다. ○ 에너지 안보■ 주택부분 태양광 발전 잠재량의 25%와 50%가 달성될 경우, 각각 연간 약 2,525GWh와 5,049GWh의 발전량을 확보할 수 있으며, 이를 통해, 약 533천TOE와 1,065천TOE에 달하는 1차 에너지를 절감(2017년 주택부분 1차 에너지 수요(전력)인 약 16,210천TOE의 6.6%와 13.2%)할 수 있다(전력데이터 개방 포털시스템). 따라서, 주택부분 태양광 산업 활성화를 통하여, 국가 에너지 안보를 강화시킬 수 있다.○ 고용 창출■ 국내 태양광 에너지 산업 분야의 고용인원은 2008년 3,650명에서 2017년 7,522명으로 10년 동안 약 2.1배 증가하였으며, 태양광 산업의 인력수요는 2020년 기준 2만 9,400명으로 분석되었다(신재생에너지 산업통계(산통부)). 이는, 2017년 실업자 수(2017년 고용동향보고서(통계청)) 대비 2.8%에 달하는 수치이다. 따라서, 국내 태양광 산업 활성화를 통하여, 고용 창출을 기대할 수 있다.
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| 활용방안 |
○ 기술 수요처: 본 연구의 최종성과물(P2P-BES)을 통해 정부, 사용자(프로슈머/컨슈머), 사업자 모두가 이용 가능한 서비스를 제공하고자 한다. 각 기술 수요처별 세부 내용은 아래와 같다.■ 정부: 분산형 태양광 발전 잠재량 및 중장기 확산 목표 수립을 목적으로 하는 기술수요처 ■ 사용자: 커뮤니티(예: 아파트 단지)의 전기 에너지 및 비용 절감을 목적으로 하는 기술수요처 ■ 사업자: 분산형 에너지 개인 간 거래 사업을 통해, 수익창출을 목적으로 하는 기술수요처○ 실용화·제품화 방안: 본 연구의 최종성과물(P2P-BES)은 다음의 3 단계((1) 실용화, (2) 시범서비스 제공, (3) 상용화)에 거쳐, 실용화·제품화 방안을 마련하고자 한다.■ 1 단계(실용화): 최종성과물(P2P-BES)을 활용하여, 소프트웨어 등록 및 특허 출원을 실시■ 2 단계(시범서비스 제공): 소프트웨어를 본격적으로 상용화하기 이전에, 안정화된 서비스를 제공하고 제품 완성도를 높이기 위해, 전문가들을 대상으로 오픈 및 클로즈 베타서비스 제공■ 3 단계(상용화): 소프트웨어의 결과물을 실제 분산형 에너지 개인 간 거래 사업 모델에 적용(Test-Bed)을 통해, 오류 및 문제점을 해결하고, 서비스에 대한 유지관리 전략을 수립하여 본격적인 상용화 및 사업화 추진○ 신산업 창출: 에너지 프로슈머를 통한 분산형 에너지 개인 간 거래(P2P)의 시장규모 확대 및 산업화 달성을 위해서는, 프로슈머와 컨슈머가 상생할 수 있는 자생적 시장 생태계가 조성되어야 한다. 본 연구의 최종성과물(P2P-BES)을 활용하여 프로슈머 및 컨슈머의 수익성 보장을 위한 양방향 전력거래의 사업성 평가 및 맞춤형 사업 모델을 제공한다면, 에너지 프로슈머 시장의 내실화를 기대할 수 있다. 또한, 기존 분산형 에너지 개인 간 거래(P2P) 사업 모델을 적용하기 어려웠던 대상 시설물에 대해, 적용 범위를 확대함으로써, 신(新)산업의 창출을 기대할 수 있다.
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