KR100690088B1

KR100690088B1 - 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 전력 수요관리 평가 시스템

Info

Publication number: KR100690088B1
Application number: KR1020050006549A
Authority: KR
Inventors: 이창호; 조인승
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2007-03-08
Also published as: KR20060085736A

Abstract

체계화된 분류에 따른 데이터베이스와 합리적인 분석 시스템을 구축하고 인터넷을 통하여 접속한 사용자가 용이하게 DSM 프로그램에 대한 비용효과 분석을 할 수 있도록 함으로써, 각각의 DSM 프로그램의 편익 지표를 산출하여 그 비용 효과를 분석할 수 있도록 하여, 정부, 전담기관, 전력회사, 수용가, 관련 기기 공급자 등에게, 투자 효율성을 고려한 신뢰성 있는 시장정보를 제공하여 투자의 효율성을 제고하는 것이 가능한 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템이 제공된다.

본 발명의 비용효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템은, 각 기간별, 부하기기 종류별 및 수용가 유형별 전력 수요에 관한 기존의 통계치 데이터를 분류, 저장 및 관리하는 DB 서버; 및 인증된 사용자에게 네트워크를 통한 액세스를 제공하며, 사용자 인터페이스 화면을 제공하며, 전력 부하인 하나 이상의 기준 기기기술을 각각 하나 이상의 DSM 기기기술로 대체하여 에너지 효율을 높이고자 하는 DSM 프로그램을 사용자가 임의로 구성할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 제공하고, 적어도 상기 프로그램에 대한 수행 기간, 시장 단위별 구분을 상기 사용자로부터 입력받아, 상기 DSM 프로그램의 시행에 따른 소요 비용 및 편익을 산정하여 상기 프로그램의 경제성에 대한 평가 결과를 제공하는 비용효과분석모듈을 포함하는 웹 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전력, 에너지, 비용 효과, 회피 비용, 편익, DRM 기기기술, 고효율 기기 대체 프로그램

Description

비용 효과 분석을 위한 웹 기반 전력 수요관리 평가 시스템{WEB-BASED DEMAND SIDE MANAGEMENT EVALUATION SYSTEM FOR ANALYSING COST EFFECT IN THE ELECTRIC POWER INDUSTRY}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수요관리 평가 시스템(100)의 구성을 예시한다.

도 2는 본 발명의 웹 서버(20)의 구성을 도시한다.

도 3은 본 발명의 비용효과분석 절차를 정리한 개략도이다.

도 4는 참여자 테스트에 있어서, 편익부분과 비용부분을 나타낸다.

도 5는 RIM 테스트의 편익을 도시한다.

도 6은 RIM 테스트와 관련된 편익과 비용을 나타낸다.

도 7은 TRC테스트에서의 편익과 비용 항목들을 나타낸다.

도 8은 전력회사 테스트에 있어서의 비용, 편익의 리스트를 나타낸다.

도 9는 회피 설비 비용의 산정 방식을 도시한다.

도 10은 회피 송배전 비용의 산정 방식을 나타낸다.

도 11은 회피 환경 비용 및 회피 에너지 비용의 관계를 나타낸다.

도 12 내지 도 29는 본 발명의 비용 효과 분석 모듈에서 제공하는 사용자 인터페이스 화면들을 예시한다.

본 발명은 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 전력 수요관리 평가 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고효율 기기(이하 DSM 기기라 한다)로의 전환을 통한 전력 효율화 프로그램(이하 DSM 프로그램이라 한다)의 경제적 효과를 예측 및 분석하여, 합리적인 전력 계통 에너지 효율 향상 정책의 수립이 가능하도록 하기 위한 웹 기반 전력 수요관리 평가 시스템을 제공하기 위한 것이다.

전력 계통은 산업부문, 상업 부문, 가정 부문의 수용가들로 이루어지며, 이러한 수용가는 업종별 및 주거 형태에 따라 다양한 패턴의 전력 소비 성향을 갖고 있다. 또한 각 수용가들에서 사용되는 전기 기기들은 정책 및 수요자의 자율적인 선택에 따라 고효율 기기들로 점차 대체되어 가고 있는 추세이다.

따라서 일정 기간 동안의 전체 전력 계통의 부하를 고려한 전력 수급 계획을 차질 없이 수립하고 안정적인 전력 수급이 이루어질 수 있도록 하기 위해서는, 수요 예측에 필요한 각 수용가에 대한 데이터베이스의 확보와, 널리 산재해 있는 관련 변수들을 총괄하여 관리할 수 있는 시스템이 요구된다.

또한, 에너지 효율 향상을 위한 고효율 기기로의 대체 정책을 효율적으로 수립하기 위해서는, 사회 경제적인 대체 비용과, 이를 통하여 얻어지는 비용 절감 효과가 정확한 모델에 의하여 비교되어야 하며, 정책 수립 담당 기관, 관련 연구 분석 기관 및 수용가가 참여한 치밀한 분석에 근거하여 대체 정책에 따른 계량 및 평가가 이루어져야 한다.

그러나 현재까지는 관련 정부 기관 및 정책 수립 부서의 개별적인 조사가 수행되고 있어, 체계적이고도 효율적인 데이터베이스의 관리가 이루어지지 못하고 있을 뿐만 아니라 조사 결과가 적절한 시기에 공유되지 못하고 있어 정책 수립을 위한 적절한 데이터의 공급이 원활히 이루어지지 않고 있는 상황이다. 또한, 조사 결과를 토대로 한 평가 과정에서도 주관 기관별 적용 모델의 차이, 부정확한 예측 등에 의하여 신뢰할 만한 계량 및 평가 결과가 이루어지지 못하고 있어 에너지 효율 향상을 위한 정책 수립에 있어 많은 어려움이 존재하고 있는 상황이다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 극복하기 위한 것으로, 체계화된 분류에 따른 데이터베이스와 합리적인 분석 시스템을 구축하고 인터넷을 통하여 접속한 사용자가 용이하게 DSM 프로그램에 대한 비용효과 분석을 할 수 있도록 함으로써, 각각의 DSM 프로그램의 편익 지표를 산출하여 그 비용 효과를 분석할 수 있도록 하는 시스템을 제공하기 위한 것이다.

나아가서 본 발명은, 정부, 전담기관, 전력회사, 수용가, 관련 기기 공급자 등에게, 투자 효율성을 고려한 신뢰성 있는 시장정보를 제공하여 투자의 효율성을 제고하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의한, 비용효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템은, 각 기간별, 부하기기 종류별 및 수용가 유 형별 전력 수요에 관한 기존의 통계치 데이터를 분류, 저장 및 관리하는 DB 서버; 및 인증된 사용자에게 네트워크를 통한 액세스를 제공하며, 사용자 인터페이스 화면을 제공하며, 전력 부하인 하나 이상의 기준 기기기술을 각각 하나 이상의 DSM 기기기술로 대체하여 에너지 효율을 높이고자 하는 DSM 프로그램을 사용자가 임의로 구성할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 제공하고, 적어도 상기 프로그램에 대한 수행 기간, 시장 단위별 구분을 상기 사용자로부터 입력받아, 상기 DSM 프로그램의 시행에 따른 소요 비용 및 편익을 산정하여 상기 프로그램의 경제성에 대한 평가 결과를 제공하는 비용효과분석모듈을 포함하는 웹 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수요관리 평가 시스템(100)의 구성을 예시한다. 예시된 수요관리 평가 시스템은 수요관리 업무에 관련 있는 모든 관련 기관 및 연구계, 학계 등을 위해 인터넷(1)을 통해 관련정보를 제공한다. 도시된 바와 같이, 시스템(100)은, DB 서버(10), 웹 서버(20) 및 방화벽 등으로 구성된다.

DB 서버(10)는 수요관리 평가 시스템(100)에서 모든 분석 자료를 관리하는 서버 시스템으로 수요관리 평가를 위한 데이터베이스 구축, 데이터 수집 및 관리, 데이터분석 등이 이루어지는 곳이다. 통계 처리 등을 담당하는 인증된 관련 기관 및 연구소 등은 네트워크를 통해 사회 경제적 및 기술적 통계 수치를 시스템의 DB 로 수시로 업 데이트 할 수 있다.

웹 서버(20)는, DB 서버(10)와 연동하며, 외부 사용자 및 관리자 등과 연결하는 중요한 시스템이다. 수요관리 평가 시스템(100)을 사용하는 모든 인증된 사용자가 정보자료를 취득하고 분석을 수행하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 수요관리 평가 시스템의 스프트웨어는 웹 기반으로 구현된다.

도 2는 본 발명의 웹 서버(20)의 구성을 도시한다. 본 발명의 웹 서버(20)는, 네트워크를 통하여 데이터 송수신이 수행되도록 하는 네트워크 접속 수단(17), 사용자의 입출력을 위한 인터페이스 화면을 제공하는 사용자 인터페이스 모듈(11)과, 상기 사용자 인터페이스 모듈(11)을 통한 사용자의 입력에 따라 각종 예측 및 계산을 수행하여 기준 수요를 예측하고, 그에 따라 고효율 기기로의 대체 시에 실현 가능한 절전 잠재량을 산정하는 자원 평가 모듈(12) 및 비용 효과 분석 모듈(18) 등의 프로그램 모듈들과, 상기 프로그램 모듈들의 구동에 의하여 DB 서버와 연동하여 필요한 데이터를 요청하는 DB 서버 연동 모듈(15)을 포함한다.

이하에서는, DSM 프로그램의 비용 효과 분석을 위해 본 발명에서 제안한 모형의 구성과 실제 적용 시에 필요한 기본적인 입력데이터 및 평가지표에 대해 개략적으로 설명한다. 그리고 이를 활용한 DSM 프로그램에 대한 평가 과정을 살펴본다.

DSM 프로그램은 일반적으로 기술발전과 더불어 대두되고 있는 에너지 절약형 전기이용기술이나 전기기기를 핵심적인 구성요소로 하고 있으며, 이와 더불어 각종 규정 및 가이드라인과 같은 제도적인 장치나 인센티브, 요금편익과 같은 시장접근 에 의한 보급방안을 함께 고려함에 따라 프로그램의 성과를 극대화하는데 초점을 맞추고 있다.

DSM 프로그램의 분석은 현 시점에서 고려할 수 있는 제반 DSM 기기기술 (세부수단 및 기기)에 대한 조사·수집에서 출발하여, 이들 개별 기기기술을 일관되고 체계적인 분석과 절차를 통해 현실적으로 적용 가능한 기술을 선정한다. 이렇게 선정된 DSM 프로그램이 얼마나 경제적 효과를 가지고 있는지를 비용효과분석 모형을 통해서 분석한다.

본 발명에서 제안하는 비용효과분석을 위해서 선행되어야 할 것은 다양한 수급자료 등의 조사수집이며 이를 데이터베이스화하여 기초입력자료를 구성하고 기술특성지표, 시장확산지표, 프로그램관련 비용 및 편익지표 등을 토대로 성과를 계량하고 비용효과를 분석한다.

주요 분석결과로는 테스트별 순편익, B/C 및 성과계량(에너지 및 부하) 그리고 테스트별 연도별 비용 및 편익지표 등에 대한 결과를 얻을 수 있다.

본 웹 기반 수요 관리 평가 시스템의 주요한 기능적 특징으로는, B/C ratio, 순현가, 연간 자금흐름 및 균등화 계산 등 비용효과분석 수행과, 다년도에 걸친 개별 프로그램 및 통합 프로그램의 영향 분석과, 민감도 분석을 통해 DSM 프로그램의 불확실성 검토와, 다양한 선택 옵션으로 적용 가능한 모든 사례의 시뮬레이션이 가능하다는 점, 및 각각의 분석화면은 내용상의 특성에 따라 그래프와 스프레드 등을 사용하여 데이터 입력, 수정, 추정, 분석 등의 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되어 있다는 점이다.

고효율 전동기 보급 프로그램, 고효율 인버터 보급 프로그램, 고효율 자판기 보급 프로그램, 원격제어 에어컨 프로그램, 축냉식 에어컨 프로그램, 고효율 조명기기 보급 프로그램(전자식안정기, 전구형형광등, 자기식안정기), 부하관리 요금제도 프로그램(하계휴가보수 요금제, 자율절전 요금제) 등 현재 시행 중인 10개의 DSM 프로그램에 대한 비용효과분석이 가능하며, 추가로 새로운 프로그램이 시행되면 프로그램 형성 과정을 통하여 신규 프로그램으로 등록한 후 비용효과분석을 할 수도 있으며, 종합분석과 민감도 분석을 통하여 복수의 프로그램을 비교하고 분석할 수도 있다.

시스템의 입출력 데이터의 구성은 다음과 같다.

입력 데이터로는, 회피비용(회피에너지비용, 회피설비비용, 회피송배전비용, 회피환경비용)과, 전기요금[전기요금1(원/kw): 기본요금(용도별 평균), 전기요금2(원/kwh): 전력량 요금 (용도별 평균)]과, End-Use 부하 및 기기비용 데이터(전력 절감율, 절감 전력량, 피크수용율, 연간 점등시간, 기준 기기기술 가격, DSM 기기기술 가격, 기준 기기기술 수명, DSM 기기기술 수명, 기준 기기기술 소비전력, DSM 기기기술 소비전력, 설치비용)과, 프로그램 데이터(분석기간, 리베이트기간, 기기기술 수명, 재참여 비율, 전력회사 할인율, 수용가 할인율, 참여단위, 참여자 기기비용, 리베이트 비용, 프로그램 관리비용)와, 시장보급 데이터[참여년도, 시장규모(기준 기기기술 보급 규모), 프로그램적용 가능비율, 프로그램 형태, 투자회수기간, 확산함수, 참여도, 성장률, 확산율, 초기치, 정보파급, 시장성숙, 포화율] 등이 필요에 따라 선택될 수 있다.

이러한 입력 자료를 사용하여 본 발명의 알고리즘에 따라 도출되는 결과, 연도별 비용편익, 연도별 회피비용, 연도별 전력회사 비용, 연도별 참여자 비용편익, 연도별 에너지/부하 절감 등의 결과를 필요에 따라 선택적으로 얻을 수 있다.

비용효과분석에 있어 첫 단계는 자원평가 결과에 대한 분석이다. 즉 DSM 기기기술에 대한 절전 잠재량 산정 후 비용효과테스트를 통한 경제성 평가를 하고 이러한 경제성을 통과한 DSM 기기기술을 중심으로 비용효과를 분석한다.

자원평가의 경우 경제성 평가는 TRC 테스트 (총자원 테스트)를 기준으로 하며, TRC 테스트 이외의 비용효과테스트는 필요에 따라 시행한다. 실제로 DSM 프로그램화할 수 있는 기기기술을 선정하는 것으로 비용효과적인 기기기술에 한해서 산정한 절전 잠재량이 경제적 잠재량이다.

새로운 DSM 프로그램의 설정 시에는, 프로그램 개요(프로그램의 개념 및 프로그램에 포함된 기술수단과 대상 수용가에 대한 식별), 실행전략(프로그램 접근방법, 수행체제, 추진전략, 인센티브 구조, 협력관계 등 프로그램 수행에 필요한 전략), 인센티브(리베이트, 대여금, 참여자에 대한 지불액 등과 같은 인센티브의 질적 구조 및 지출 규모), 참여자(참여율, 무임승차자 등과 같은 목표시장에 대한 정성적 조건), 부하효과[프로그램 기간 중의 연간 전력량 및 계절별 피크부하에 대한 영향(개별 수용가 및 순참여자 측면에서의 전체 효과], 프로그램 비용(프로그램 기간 중의 발생 비용)이 입력되는 것이 바람직하며, 비용효과적인 것으로 판단된 기기기술을 바탕으로 DSM 프로그램이 형성된다. 이때 단일 DSM 기기기술 또는 여러 개의 DSM 기기기술을 합쳐서 하나의 프로그램을 형성한다.

DSM 프로그램을 위한 기본입력 사항은, 프로그램 명, DSM 기기기술(복수 가능), 기준 기기기술(복수 가능), 프로그램 수행기간 (시작년도 - 종료년도), 프로그램 시행 대상 (주거용, 업무용, 산업용 각각 시장 단위별 구분) 등이다.

위와 같은 입력 사항을 토대로 비용/편익지표를 산정한다.

우선, 대표적인 편익지표인 회피비용의 산정을 수행한다. 회피비용 산정을 위한 기본입력 사항은, 회피설비의 재무적 특성(건설비, 고정운영비, 연료비, 감가상각비용, 환경비용, 적용 할인율, 분석기간 등), 회피설비의 기술적 특성(전원방식, 수명, 설비용량, 설비예비율, 손실율, 열효율, 이용율) 등이다. 이러한 기본입력이 끝난 후 발전설비와 송배전설비의 회피설비비용을 산정 알고리즘에 따라 계산을 하고 연료비용과 환경비용을 기초로 하는 회피에너지비용을 계산한다.

회피비용이란, 대체전력의 증분비용 또는 인준설비로부터 전력구입이 없을 경우 전력회사가 자체로 발전하거나 다른 발전사업자로부터 전력을 구입할 때 소요되는 증분비용으로 정의된다. 이를 구성하고 있는 요소는 회피 발전비용, 회피 송배전비용, 회피 손실비용, 그리고 회피 환경비용으로 나눌 수 있다.

여기서, 회피 발전비용은, 회피 발전비용은 다시 회피 설비비용과 회피 에너지비용으로 나뉜다.

회피 설비비용은 전력회사가 새로운 발전설비를 건설해야 하는 것을 피함으로써 절약하는 돈을 나타내는데 이는 역시 다른 전력회사로부터 설비를 구매하는 것을 피함으로써 절약하는 돈을 나타낸다고 할 수 있고, 전력회사가 전력설비가 필요한 다른 전력회사에 초과설비를 판매함으로써 벌어들이는 돈을 나타낸다고 할 수 있다. 도 9는 회피 설비 비용의 산정 방식을 도시한다.

회피 에너지비용은 전력계통의 운용에 따라 변하는 요소로서 연료, 운용 및 보수유지비용의 일부, 그리고 이산화황의 세정기의 운용에 필요한 석회나 시약과 같이 변할 수 있는 다른 비용들을 포함하고 있다.

회피 송배전비용은, 계통의 확장에 따라 요구되는 송배전설비의 건설 및 유지비용을 나타낸다. 회피 손실비용은 송배전단계에서 발생하는 손실로부터 파생하는 비용을 나타낸다. 도 10은 회피 송배전 비용의 산정 방식을 나타낸다.

회피 환경비용은, 전력을 생산하는데 있어서는 필연적 부산물로서 대기오염, 토지 이용 변형, 수질오염, 기타 환경을 훼손할 수 있는 오염물질을 배출한다. 새로운 발전설비의 참여로 변하게 되는 환경적 영향에 대응하는 비용을 나타낸다. 도 11은 회피 환경 비용 및 회피 에너지 비용의 관계를 나타낸다.

본 발명에서는, 회피 발전설비비용을 산정하기 위하여, 기존 산정방법에 포함된 운전자본을 삭제하고 순수 기대수익만을 투자에 따른 기회비용으로 보고 회피설비비용을 계산하였다. 기대수익 계산에 있어 기존 방식에서 사용한 사회적 할인율 대신 세전 전력회사 할인율을 사용함으로써 현실성을 반영하였다. 또한 기존 방식에 포함되어 있었던 법인세 항목을 제외함으로써 대체 설비에 대한 비용을 중심으로 한 CUB방식의 원칙을 충분히 반영하였다.

회피 발전설비비용 = 연간 비용의 순현가를 연간 균등화 시킨 값(실질 할인율 적용)

연간 발전설비비용 = 연금화 설비비용+고정 O&M비용

균등화 발전설비비용 = 설비단가를 설비수명에 따라 연간 균등화 시킨 값(실질 전력회사 할인율 적용)

설비단가(원/KW) = 총 건설비를 발전설비 용량으로 나눈 값

회피 송배전비용의 산정을 위해서는, 기존의 증분비용 방식에 의한 산정결과가 해외사례와 비교해서 지나치게 많은 점을 비추어서 과거 실적에 기초한 송배전 설비 단가를 이용한 방식을 사용하였다. 기존 방식보다 상당히 낮은 비용 결과가 나타났다.

회피 송배전비용 = 연금화 송배전비용의 순현가를 연간 균등화 시킨 값

연금화 송배전비용 = 설비단가를 설비수명에 따라 연간 균등화 시킨 값 (명목 전력회사 할인율 적용)

설비단가 = 과거 송배전 설비 증분비용을 부하의 증분으로 나눈 값

다음, 회피 연료비용과 환경비용을 산정을 위해서는, 현재 열량단가 기준 산정 방식을 연료비용 기준으로 전환하였다. 향후 연료비용의 변동분 적용이 필요하다.

회피 에너지비용 = 연간 비용의 순현가를 연간 균등화 시킨 값 (실질 할인율 적용)

총 에너지비용(원/KWh) = 연료비 단가+변동O&M비용

연료비 단가(원/KWh) = 연료비용 (열량단가, 원/Gcal) x 열소비량 (열효율, Kcal/KWh)

다음으로 기기기술 비용의 산정을 수행한다. DSM 기기기술의 예측 보급대수 에 기준해서 실제 프로그램 실행 시 참여 보급대수를 산정한다. 이를 바탕으로 DSM 기기기술의 대당 구입비용, 설치비용, 수명, 할인율, 절전전력량 등과 함께 기기기술로 교환 또는 교체에 따른 분석 기간동안의 총 비용의 현가를 계산한다.

기기기술비용의 산정을 위해서는 다음의 방법을 사용하였다.

1. 기기기술 교환비용

필요지표:

DSM 기기기술 구입비용, DSM 기기기술 설치비용, DSM 기기기술 O&M비용, DSM 기기기술 수명, 할인율(사회적 할인율)

처리 방법:

DSM 기기기술 교체 비용 = DSM 기기기술 연간 균등화 총비용*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 기기기술 수명]}]

DSM 기기기술 연간 균등화 총비용 = DSM 기기기술 구입설치 연간 균등화비용+DSM 기기기술 연간 O&M비용

DSM 기기기술 구입설치 연간 균등화비용 = (DSM 기기기술 구입비용+설치비용)/[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 기기기술 수명]}]

2. 기기기술 교체비용 (Replacement)

필요지표:

기준 기기기술 구입비용, 기준 기기기술 설치비용, 기준 기기기술 연간O&M비용, DSM 기기기술 구입비용, DSM 기기기술 설치비용, DSM 기기기술 O&M비용, DSM 기기기술 수명, 할인율(사회적 할인율)

처리 방법:

DSM 기기기술 교환비용 = DSM 기기기술 교체비용 - 기준 기기기술 교체비용

DSM 기기기술 교체비용 = DSM 기기기술 연간 균등화 총비용*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 기기기술 수명]}]

기준 기기기술 교체비용 = 기준 기기기술 연간 균등화 총비용*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 기기기술 수명]}]

기준 기기기술 연간 균등화 총비용 = 기준 기기기술 구입설치 연간 균등화비용+기준 기기기술 연간 O&M비용

기준 기기기술 구입설치 연간 균등화비용 = (기준 기기기술 구입비용+설치비용)/[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^기준 기기기술 수명]}]

또한, 관리비용의 산정을 수행한다. DSM 프로그램이 시행되면 관리와 홍보를 위한 비용이 투입된다. 이러한 관리비용은 프로그램이 시행되는 동안에만 투입되는 것으로 인건비, 프로그램 관리비, 홍보비의 총 비용의 현가를 사용한다.

이하, 프로그램 관리비용의 산정을 위한 방법을 설명한다.

필요지표:

DSM 프로그램 관리 연간 인건비, DSM 프로그램 연간 관리비용, 할인율(총 자원 할인율)

처리방법:

DSM 프로그램 관리비용 = (DSM 기기기술 연간 인건비+연간 관리비용)*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

다음으로, 리베이트비용의 산정을 수행한다. DSM 프로그램 참여 수용가에 지급되는 인센티브 비용으로 참여자 테스트에서는 편익지표가 된다. DSM 프로그램 설계에 따라 절감된 전력량에 따라 지불되는 총 비용의 현가를 사용한다.

리베이트 비용의 산정 방법은 다음과 같다.

필요지표:

DSM 프로그램 리베이트 비용, DSM 프로그램 수명, 할인율(전력회사 할인율)

처리 방법:

DSM 프로그램 총 리베이트 비용 = DSM 프로그램 연간 리베이트 비용*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

또한, 요금 변동분을 산정한다. 참여자 테스트의 경우 리베이트 비용과 마찬가지로 편익지표로 사용한다. 전력소비량 감소에 따라 줄어든 전기요금의 현가이다. 에너지 절감 부분과 부하 절감 부분으로 나누어진다.

요금 변동분의 산정 방법은 다음과 같다.

필요지표:

기준 기기기술 UEC, DSM 기기기술 절감율, 전기요금, 할인율(전력회사 할인율 또는 사회적 할인율)

처리방법:

전력회사 또는 수용가 총 요금감소액 = 연간 요금감소액*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

전력회사 또는 수용가 연간 요금감소액 = 기준 기기기술 UEC*DSM 기기 절감율*전기요금

여기서 UEC란 단위 전력 수요를 의미하며, 소정 단위 기간(예를 들어, 연간) 동안의 해당 기기기술의 단위 전력 수요(예를 들어, 단위 면적당 전력 수요, 또는 가구당 전력 수요 등)를 나타낸다.

비용효과의 테스트를 위해서는, 경제성 평가의 관점에 따라 참여자 테스트(P: Participant test), 수용가 영향도 테스트(RIM: Rate-Payers Impact test), 전력회사 비용 테스트(UC test), 총자원 비용 테스트(TRC: Total Resource Cost test)의 4가지 테스트를 정의하고 이를 각각 적용하여 비용효과의 경제성 분석을 실시한다.

도 3은 본 발명의 비용효과분석 절차를 정리한 개략도이다.

아래의 표는 네 가지 관점에서 비용효과 테스트를 수행할 경우의 비용과 편익의 구성요소를 나타낸 것으로 각각의 관점에 따라 구성요소와 방향이 달라짐을 간단하게 판단할 수 있다. 여기서, +는 편익을, -는 비용을 나타낸다.

테스트 비용/편익 요소		전력회사 (UC)	참여자 (P)	비참여자 (RIM)	총자원 (TRC)
전력회사	회피비용(AC) 기기비용(UH) 프로그램관리비용(OC) 인센티브/리베이트(I) 요금수입 감소(LR)	＋－－－	＋	＋－－－－	＋－－
참여자	기기비용(PH) 요금지불액 감소(LR)		－＋		-

여기서, 참여자(P : Participant) 테스트는, 프로그램에 참가하는 수용가 관점에서 DSM프로그램 참가에 따른 정량적인 직접비용과 편익을 측정하는 것이다. 이는 DSM프로그램에 참가하는 수용가에게 경제적인 관점에서 받아들일 수 있는가의 정보를 제공하는 것이다.

이를 위한 계산식은 다음과 같다.

P = I + LR - PH

I : 프로그램 참여자에게 제공되는 인센티브를 기준년도로 할인한 값

LR : 참여자의 요금지불 변화액(감소는 양의 값, 증가는 음의 값)으로 프로그램에 참여하므로서 수명기간동안 전력사용량 변화에 따른 연도별 요금지불 변화액

연도별 감소액 = ( 전력사용 감소량 × 요금단가 )

PH : 참여자 기기비용(양의 값)과 회피비용(음의 값)으로 프로그램에 참여함으로서 초래되는 참여자의 기기비용, 설치비용, 운전유지비용

편익부분은, 수명기간 중 요금감소[프로그램에 참여에 따른 년간전력사용량 감소에 따른 요금지불 감소액(전력사용 감소량 × 요금단가)], 인센티브(전력회사 에서 참여자에게 제공되는 인센티브), 참여자 비용회피(프로그램에 참여함으로서 참여자가 회피하는 기기, 설비비용), 세금혜택(외부에서 참여자에게 제공하는 세금혜택) 등으로 이루어진다.

또한, 비용부분은, 수명기간 중 요금증가[프로그램에 참여에 따른 년간 전력사용량 증가에 따른 요금지불 증가액(전력사용 증가량 × 요금단가)], 참여비용(프로그램에 참여자가 전력회사에 제공하는 참여비용), 참여자 기기비용(참여자의 기기비용, 설치비용 운전유지비용 등 프로그램 참여 비용)으로 이루어진다.

참여자 테스트의 각 항목에 대한 산정 방법은 다음과 같다.

1. DSM 프로그램 비용

1) 기기기술 교환비용 (Retrofit)

필요지표:

DSM 기기기술 구입비용(1차DB), DSM 기기기술 설치비용(1차DB), DSM 기기기술 O&M비용(1차DB), DSM 기기기술 수명(1차DB), 사회적 할인율(잠정지표)

처리 방법:

DSM 기기기술 구입설치 연간 균등화비용 = (DSM 기기기술 구입비용+설치비용)/[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 기기기술 수명 ]}]

2) 기기기술 교체비용 (Replacement)

필요지표:

기준 기기기술 구입비용(1차DB), 기준 기기기술 설치비용(1차DB), 기준 기기기술 연간O&M비용(1차DB), DSM 기기기술 구입비용(1차DB), DSM 기기기술 설치비용(1차DB), DSM 기기기술 O&M비용(1차DB), DSM 기기기술 수명(1차DB), 사회적 할인율(잠정지표)

처리 방법:

2. DSM 프로그램 편익

1) DSM 프로그램 리베이트 비용

필요지표:

DSM 프로그램 리베이트 비용(1차DB), DSM 프로그램 수명(잠정지표), 사회적 할인율(잠정지표)

처리 방법:

본 테스트 방법은, 순현재가치(프로그램 편익에 대한 할인된 현금흐름에 프로그램비용의 할인된 현금흐름을 뺀 것으로 계산된다. '0' 이상의 순현재가치는 참가자 관점에서 비용-효과적이다)나, 비용-편익 비율(프로그램 편익에 대한 할인된 흐름에 프로그램비용의 할인된 흐름을 나눈 값으로, 편익-비용 비율이 1.0 이상이면 참가자 관점에서 비용-효과적이다)나, 순현가(이 측정은 개개의 프로그램들이 참가에 따른 순편익이 얼마나 큰지를 보여주는 순현재가치의 변화를 살펴 본다.) 측정 등이 정의될 수 있다.

이러한 참여자테스트의 특징은, 단지 직접적인 비용과 편익을 정량적으로 표현한 것으로 수용가가 프로그램에 참가하는 것을 결정하는 정의된 요소를 담고 있 다. 또한, 서비스가치의 변화와 프로그램에 의한 간접적인 편익과 비용(에로서, 생산능력의 증대) 등은 대부분 무시되므로 테스트 결과가 수용가에게 편익이 있다 하더라도 실제로 참여를 결정하기 위해서는 더 많은 정보가 필요하게 되는 한계가 있다. 가장 중요한 요소 중의 하나는 가정된 참여율로 일반적으로 높은 침투율을 갖는 프로그램은 낮은 참가자 편익-비용 비율을 갖게 되는 것이 밝혀졌다. 그리고 테스트는 참가에서 기대되는 수용가의 평균적인 측정으로 참여자 부하영향과 참여자비용에 의존함. 테스트가 참여에 의해 기대되는 평균적인 수용가를 대상으로 계산되어지기 때문에 수용가에 따라 효과가 상이하다. 무임승차자를 고려치 않으므로 모든 참여자의 영향이 포함되며, 따라서 참여로 인해 기대되는 진정한 참여자에 대한 프로그램의 매력도를 나타내게 된다.

다음으로, 수용가 영향도(RIM) 테스트 방법에 대해 알아본다. 수용가 영향도 테스트는 DSM기술에 따른 전력회사 수입비용과 운전비용의 변화에 기인된 요금효과를 계산하는 것으로, 전력회사에 지불되는 전체 수입의 변화와 DSM프로그램의 결과로 발생되는 전체비용에서의 변화를 측정하는 것이다. 그러므로 이 테스트는 DSM프로그램에 따른 비참여자의 관점에서 심사한 것이다.

이 비용효과 테스트는 참여자테스트보다 더욱 포괄적이다. 이는 RIM테스트가 참가자와 비참가자 모두에 대하여 DSM프로그램에 따른 영향을 평가할 수 있기 때문이다. 수입의 변화가 총비용(소요수입)의 변화보다 작거나 클 경우에 프로그램에 의하여 요금수준이 변하게 된다. 이 테스트에 기초하여, DSM기술이 전력회사 요금을 감소시킨다면 비용-효과적이다. 따라서, 이 테스트는 요금수준 관점에서 이루 어지기 때문에 비참가자 테스트, 요금수준의 영향 테스트, No Loser 테스트 등으로 불리어진다.

비용효과 테스트를 위한 계산식은 다음과 같다.

RIM = AC - OC -I - UH - LR

AC : 프로그램에 따른 연도별 회피비용을 기준년도로 할인한 값의 총합으로 회피비용에는 발전비용뿐만 아니라 송배전비용도 포함

OC : 프로그램 관리비용을 기준년도로 할인한 값

I : 인센티브 및 리베이트

UH : 전력회사 기기비용

LR : 요금수입의 감소를 할인한 총요금 변화액

RIM테스트와 관련된 편익에는 전력회사의 회피된 공급비용도 포함되며, 송전, 배전, 발전용량 비용 등의 회피비용이 있다. 비용측면에는 인센티브와 수입손실과 같은 프로그램비용이 포함된다. 프로그램비용에는 설비비용, 운전유지비용, 설치비용, 프로그램 관리비용, 설비제거비용 등이 포함된다. 도 5는 RIM 테스트의 편익을 도시한다. 또한 도 6은 RIM 테스트와 관련된 편익과 비용을 나타낸다.

여기서, 편익부분은, 회피공급비용(수명기간동안 년간 발전전력량 감소로 인한 발전비용 감소액을 기준년도로 할인한 총요금 감소액으로 송배전비용, 발전비용, 용량비용 등을 포함), 소요수입 이득(전기사용량이 증가할 경우 판매량 증가에 따른 전력회사의 수입증가분을 기준년도로 할인한 총수입 증가액), 참여비용(프로그램에 참여하기 위하여 수용가가 전력회사에 지불하는 비용) 등으로 구성된다.

또한 비용부분은, 증분공급비용(수명기간동안 년간 발전전력량 증가로 인한 발전비용 증가액을 기준년도로 할인한 총요금 증가액으로 송배전비용, 발전비용, 용량비용 등을 포함), 소요수입 손실(전기사용량이 감소할 경우 판매량 감소에 따른 전력회사의 수입감소분을 기준년도로 할인한 총수입 감소액), 참여자 인센티브(전력회사가 프로그램에 참여한 수용가에게 지불하는 인센티브 비용), 전력회사 비용(프로그램 개발에 소요되는 전력회사의 모든 비용) 등으로 구성된다.

테스트 결과는, 순 현재가치(할인된 프로그램 편익에 할인된 프로그램 비용을 뺀 값으로, 순 현재가치가 0보다 클 경우에는 RIM측면에서 비용-효과적이며, 요금수준이 같거나 내려간다.)나, 수명기간동안의 수입영향[전력회사의 전력판매량을 할인한 값을 사용하거나, 전체 수용가를 순 현재가치로 나누어서 계산. 이것은 프로그램의 결과로 나타나는 프로그램 수명기간동안의 요금변화(kW, kWh) 또는 전체요금의 변화(수용가에게)에 대한 크기를 나타낸다.]나, 연간 수입영향[각 년도의 순편익을 각 연도에 예측된 전력회사의 설비용량(kW) 또는 전력판매량(kWh)으로 나누거나, 각 년도의 순편익을 전체 수용가수로 나누어 계산. DSM 프로그램에 의해 발생되는 년간 요율변화나 부과요금 변화의 크기를 나타낸다. 만일 순현재가치가 양이면, 년간 수입영향은 요율수준을 낮추게 한다.], 첫년도 수입영향(순편익을 프로그램의 첫년도에 전력회사에서 판매하는 설비용량 또는 전력판매량의 예측값으로 나누거나, 순편익을 전체 수용가수로 나누어 계산. DSM 프로그램의 첫년도에 요율이나 요금변화의 크기를 나타낸다.) 등의 지표를 통하여 얻어진다.

RIM 테스트의 각 항목에 대한 산정 방법은 다음과 같다.

1. DSM 프로그램 비용

1) DSM 프로그램 리베이트 비용

필요지표:

처리 방법:

2) DSM 프로그램 관리비용

필요지표:

DSM 프로그램 관리 연간 인건비(잠정지표), DSM 프로그램 연간 관리비용(잠정지표)

처리방법:

3) 전력회사 요금감소분

필요지표:

기준 기기기술 UEC(2차DB), DSM 기기기술 절감율(2차DB), 전기요금(1차DB)

처리방법:

전력회사 총 요금감소액 = 연간 요금감소액*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

전력회사 연간 요금감소액 = 기준 기기기술 UEC*DSM 기기 절감율*전기요금

2. DSM 프로그램 편익: 아래의 TRC의 경우와 동일함.

본 RIM테스트의 특징으로는, 비참가자에 대한 프로그램 영향을 나타낸다는 점을 들 수 있는데, RIM 테스트는 프로그램에 참가하지 않는 수용가측면에서 DSM 영향을 바라보는 테스트이기 때문이다. 이러한 수용가들은 프로그램이 시행됨에 따른 요금수준의 변화정도에만 영향을 받는다.

만일 요금이 한계비용보다 높을 경우에 일부 프로그램은 이 테스트를 통과할 것이다. 비용가치 측면에서, 이 테스트의 두 가지 큰 요소는 공급비용에서의 변화와 전체수입에서의 변화이며, 각각은 전체부하영향에 한계비용을 곱하거나 요율을 곱하여 계산된다. 만일 요율이 한계비용보다 높을 경우에 회피된 공급비용의 편익은 높은 수입손실 비용으로 인하여 빛을 잃게 된다. 그러나, 상태는 수입손실을 가져다주는 프로그램(부하이동 프로그램 등)이나 부하창출 프로그램에는 적용되지 않는다.

이 테스트의 결과로 나타나는 비용-효과는 수명기간 수입영향에서 담고있는 정보에 의해 정량화 된다. 비록 프로그램이 큰 음의 순현가 나타내거나 1.0 보다 적은 비용-편익 비율을 보일 경우일지라도 수명기간 수입영향에 의해 측정된 요금변화는 무시될 수 있다.

전력회사 비용테스트와의 관계를 살펴보면, 프로그램에 의한 수입변화가 없다면(에를 들어, 에어컨 직접부하제어 프로그램) 전력회사 비용테스트와 RIM테스트 는 같은 결과가 산출된다.

다음으로, 총자원비용(TRC) 테스트는, 전력회사와 전체수용가(프로그램에 참여하는 수용가와 참여하지 않은 수용가 모두)의 관점에서 DSM 프로그램의 종합적인 효과로서 전체 순자원비용을 측정하는 것이다. 자원비용에는 공급비용, 전력회사비용, 참가자비용 등이 모두 포함된다. 따라서, 전력회사와 수용가는 전체의 한단위로 취급되며, 이 사이에서 융통되는 비용의 변화(인센티브, 소요수입 변화 등)는 고려되지 않는다. 이 테스트는 전체 수용가 테스트로 취급된다.

총자원비용 테스트는 전력회사와 참가자로부터 발생하는 편익을 포함한 전체편익과 전력회사와 참가자에게서 나타나는 비용으로 평가한다. TRC 테스트는 참여자와 비참여자 모두를 포함하여 에너지 서비스에 대한 총수용가 비용에 미치는 DSM 프로그램의 영향을 산정한 것이므로, TRC 테스트를 통과한다는 것은 사회적인 관점에서 경제성이 있다는 것을 의미한다. 그러나 이 테스트를 통과한다고 해서 참여자와 비참여자 모두 항상 혜택이 있다는 것은 아니다.

TRC 테스트에 대한 기본 수식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

TRC = AC - OC - (UH + PH) = RIM + P

AC : 요금수입의 감소를 할인한 총요금 변화액

OC : 프로그램 관리비용을 기준년도로 할인한 값

UH : 전력회사 기기비용

PH : 참여자 기기비용

TRC 테스트는 소비절약, 부하관리, 연료전환기술 등에 적용될 수 있다. 연 료전환기술을 예로 들면, 기술을 이행하는 결과로서 연료선택에 대한 영향과 DSM을 선택하지 않을 때와 비교하는 것이다. 또한 TRC테스트는 프로그램참가자와 비참가자 양쪽 모두에 일어나는 편익을 포함한다.

도 7은 TRC테스트에서의 편익과 비용 항목들을 나타낸다.

여기서, 편익부분은, 회피공급비용(송전, 배전, 발전, 용량비용 등을 모두 포함한 회피 공급비용), 참가자 회피비용(프로그램에 참여하므로서 참여가자 회피하는 기기비용 등), 세금혜택(프로그램 참여에 따른 참여자의 세금혜택 등) 등으로 이루어진다.

또한, 비용부분은, 증분 공급비비용(증가된 부하주기 동안의 부하의 증가에 따른 전력회사의 공급비용 증가량), 참여자 비용(참여자가 프로그램에 참가하기 위해서 소요되는 기기비용 등), 전력회사비용(프로그램 개발 및 운영에 소요되는 전력회사의 모든 비용) 등으로 이루어진다.

테스트 방법은, 편익-비용 비율(이 측정은 프로그램 편익의 할인된 흐름과 프로그램 비용의 할인된 흐름에 대한 비율이다. 편익-비용 비율이 1.0 이상이면 프로그램은 TRC관점에서 비용-효과적이다.)이나, 균등화 비용[이 측정은 잠재적인 수요측 자원의 평가를 공급측 자원의 평가와 비교하기 위한 것이다. 공급측자원으로서와 같이 DSM 자원의 비용흐름(이 경우에는 전력회사비용과 참여자비용의 흐름)을 할인한 것에 프로그램으로 기대되는 전력과 전력량을 할인한 값을 나눈 것이다.]을 지표로 사용한다.

TRC 테스트의 각 항목에 대한 산정 방법은 아래와 같다.

1. DSM 프로그램 비용

1) 기기기술 교환비용 (Retrofit)

필요지표:

처리 방법:

2) 기기기술 교체비용 (Replacement)

필요지표:

처리 방법:

3) 프로그램관리비용

필요지표:

처리방법:

2. DSM 프로그램 편익

1) 에너지 절감 편익

필요지표:

발전원별 회피 에너지비용(2차DB), 발전원별 회피 환경비용(2차DB), 기준 기기기술 UEC(2차DB), DSM 기기기술 절감율(2차DB)

처리방법:

에너지 절감 총 편익 = 에너지 절감 연간 편익*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

에너지 절감 연간 편익 = 기준 기기기술 UEC*DSM 기기기술 절감율*(회피 에너지비용+회피 환경비용)

2) 부하 절감 편익

필요지표:

발전원별 회피 설비비용(2차DB), 발전원별 회피 송배전비용(2차DB), 기준 기기기술 소비전력(2차DB), 기준 기기기술 피크수용율(2차DB), DSM 기기기술 절감율(2차DB)

처리방법:

부하 절감 총 편익 = 에너지 절감 연간 편익*[(1/사회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

부하 절감 연간 편익 = 기준 기기기술 사용전력*기준 기기기술 피크수용율*DSM 기기기술 절감율*(회피 설비비용+회피 송배전비용)

3) 총 편익 = 에너지절감 편익+부하절감 편익

본 테스트의 특징으로는, 수용가 전체에 대한 에너지서비스의 평균비용에서의 변화를 측정한 것이라는 점을 들 수 있다. 수용가에 대한 에너지서비스의 비용은 수용가의 설비와 운전비용의 포함에 의한 수용가에 대한 에너지비용과는 다르다. TRC테스트의 순현가는 전력회사의 수용가에 대한 에너지서비스의 전체비용에서의 변화량을 측정한 것이다. 수용가의 전체 수는 근본적으로 일정하다고 보기 때문에 TRC테스트는 에너지서비스의 평균비용에서 변화를 측정하는 것이다.

사회적 테스트와의 관계를 살펴보면, TRC테스트는 외부효과의 배제관점에서 사회적 테스트와 다르다. TRC테스트는 사회적 테스트의 국가전체라기 보다는 단체로서 전력회사와 이와 관련된 수용가를 취한다. TRC테스트는 수용가 영항도 테스트와 참여자 테스트의 합이며, 두 테스트의 비용과 편익을 함께 모으고 식의 양쪽 측면에 나타나는 요소를 제하면, TRC테스트가 된다. 공급측 테스트와 비슷하게, TRC 테스트는 수요측 자원의 결과로 나타나는 전력회사와 참여자의 직접비용에서의 변화를 측정한 것이다. 전력회사 비용 테스트와의 관계를 살펴보면, 만일 프로그램에서 제공되는 인센티브가 수용가의 설비의 전체 증분비용과 정확히 같다면(예로서 일반 냉장고보다 100$ 비싼 고효율 냉장고를 구입할 경우 100$의 인센티브 제공), TRC 테스트는 전력회사비용테스트와 같은 결과가 나오게 된다.

다음으로, 전력회사 테스트는 전력회사에서 일어나는 비용과 편익을 기준으 로 DSM 기술을 평가하는 것이다. 기술은 회피된 공급이용(연료비, 고정비)이 프로그램비용을 초과한다면 단지 전력회사 관점에서 본 비용-효과이다. 전력회사테스트는 전력회사의 전체 비용이 DSM 프로그램에 의해 변하는 양을 측정하는 것이다.

전력회사 편익비용테스트를 위해 계산된 편익에는 전력회사의 회피에너지비용과 demand 비용이 있다. 이러한 편익비용에는 연료비용, 운전비용, 용량추가 에 따른 비용을 절감한 것이다. 비용요소에는 전력회사에 의해 발생되는 프로그램 비용과 프로그램 인센티브를 포함한다. 프로그램 비용에는 설비비용, 운전유지비용, 설치비용, 프로그램 관리비용, 설비 제거비용 등을 포함한다. 비용에는 손실된 수입분은 포함되지 않는다.

전력회사 테스트의 관계식은 다음과 같이 정의된다.

UC = AC - OC - I -UH

AC : 요금수입의 감소를 할인한 총요금 변화액

OC : 프로그램 관리비용을 기준년도로 할인한 값

I : 인센티브 및 리베이트비용

UH : 전력회사 기기비용

편익부분은, 회피공급비용(프로그램 참여에 의한 발전량 감소에 따른 송전, 배전, 발전, 용량비용 등을 모두 포함한 전력회사의 회피 공급비용)과, 참여비용(참여자가 프로그램에 참가하기 위해 전력회사에 지불하는 비용) 등으로 이루어진다.

또한, 비용부분은, 증분 공급비비용(증가된 부하주기 동안의 부하의 증가에 따른 전력회사의 공급비용 증가량)과, 참여자 인센티브(전력회사가 프로그램에 참여한 수용가에게 지불하는 인센티브)와, 전력회사 비용(프로그램 개발에 소요되는 전력회사의 모든 비용) 등으로 이루어진다.

테스트 결과는, 순현재가치(프로그램 편익의 기준년도 할인 값에 프로그램비용의 기준년도 할인 값을 뺀 것으로 0 이상이면 전력회사 비용관점에서 비용-효과적임)나, 편익/비용 비율(프로그램 편익의 기준년도 할인 값에 프로그램비용의 기준년도 할인 값을 나눈 것이 1.0 이상이면 전력회사 비용관점에서 비용-효과적임), 균등화 비용[이 측정은 수요측 자원이 공급측 자원과 동등한 위치에서 평가하기 위한 것이다. 공급측자원과 같이 DSM자원의 비용흐름(전력회사 비용과 인센티브의 흐름)을 기준년도로 할인하여 프로그램으로부터 기대되는 kW 또는 kWh로 균등화 값] 등의 지표를 통하여 파악된다.

전력회사 테스트의 각 항목에 대한 산정 방법은 다음과 같다.

1. DSM 프로그램 비용

1) DSM 프로그램 리베이트비용

필요지표:

처리 방법:

DSM 프로그램 총 리베이트 비용 = DSM 프로그램 연간 리베이트 비용*[(1/사 회적 할인율)-{1/[사회적 할인율*(1+사회적 할인율)^DSM 프로그램 수명]}]

2) DSM 프로그램 관리비용

필요지표:

처리방법:

2. DSM 프로그램 편익: 위의 TRC의 경우와 동일

이 테스트의 특징은, 모든 수용가에 대한 평균에너지요금에서의 변화를 측정한 것으로, 전력회사에 대한 장기 총비용(소요수입)이 총 수입과 같으면, 전력회사비용 테스트의 순현재가치는 전체수용가에서 전력요금으로 지불된 총금액에서의 변화량을 의미하게 된다. 만일 수용가의 전체수가 일정하다면 전력회사테스트는 평균 전력요금의 변화를 의미한다.

전력회사 비용테스트가 DSM의 결과에 의한 전력회사측의 비용변화를 의미한 것으로, 일부 수용가에서는 이 비용테스트가 공급측 자원에서 기인한 전력회사의 비용변화의 형태인 공급측 테스트와 비슷하게 된다.

TRC 테스트와의 관련성을 살펴보면, 프로그램에서 제공되는 인센티브가 프로그램에 참가에 소요되는 설비비용과 정확히 같다면 TRC테스트와 전력회사 비용테스트는 같은 결과를 나타낸다.

이상의 비용효과 분석 과정의 전체적 흐름을 정리하면 다음과 같다.

우선 각각의 DSM 기기 기술에 대한 경제적 잠재량을 평가하는데, DSM 기기기술에 대한 절전 잠재량 산정 후 비용효과테스트를 통한 경제성 평가를 하게 된다. 여기서, 자원평가의 경우 경제성 평가는 TRC test를 기준으로 하며, TRC test 이외의 비용효과테스트는 필요에 따라 시행하고, 비용효과적인 기기기술에 한해서 절전 잠재량을 산정한다.

다음으로, DSM 프로그램을 형성한다. 비용효과적인 것으로 판단된 기기기술을 바탕으로 DSM 프로그램을 형성하며, 단일 DSM 기기기술 또는 여러 개의 DSM 기기기술을 합쳐서 하나의 프로그램을 형성한다.

프로그램 형성을 위한 입력 메뉴로는, 프로그램 명, 프로그램을 구성하는 DSM 기기기술 선택(복수 가능), 기준 기기기술 선택(복수 가능), 프로그램 수행기간 선택(시작년도 - 종료년도), 프로그램 시행 대상 선택(주거용, 업무용, 산업용 각각 시장 단위별 구분) 등이다.

형성된 프로그램의 비용효과 분석과정은, 회피설비 선택, 회피비용 산정 메뉴 입력(기본데이터 입력 또는 DB에서 설비 비용에 대한 데이터를 로딩, 분석기간 선택, 결과 리포트 출력), 프로그램 선택, 프로그램 비용 산정(기본데이터 입력 또는 DB에서 DSM 기기기술에 대한 비용 데이터를 불러옴, 분석기간 선택, 결과 리포트 출력), 비용효과테스트 선택, 비용효과 분석 결과 리포트의 출력으로 나누어 볼 수 있다.

도 12 내지 도 29는 도 2의 웹 서버(20) 내의 비용효과 분석 모듈(18)에서 제공하는 사용자 인터페이스의 화면들을 예시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 비용효과 분석 모듈(18)에서는 특정 프로젝트 별로 비용효과 분석 과정을 수행한다.

구현된 분석 프로그램은 공통적으로 개요화면, 자료입력화면, 결과화면으로 구성되어 있으며 조명기기를 예로 들어 각각의 화면을 설명한다. 먼저 프로젝트 화면(도시하지 않음)에서 신규를 선택한 다음, 도 12의 화면을 통해 비용효과분석 - 고효율 조명기기를 차례로 선택하여 고효율 조명기기에 대한 비용효과분석 프로그램 초기 화면으로 들어간다. 조명기기 초기 화면에서 기본 입력 사항들을 처리한다. 기본 입력부분은, 프로그램명, 프로그램형태, DSM기기기술선택, 용도선택, 시장단위선택, 회피비용 설정, 전기요금으로 구성되어 있으며, DSM기기기술선택 화면(도 13)과 용도 및 시장 단위 선택(도 14), 프로그램 형태 지정화면(도 15), 전기요금 입력 화면(도 16), 보급 예측 방법 선택 화면(도 17), 보급 대수 선택 화면(도 18) 등을 통하여 필요한 입력 사항을 선택하거나 입력할 수 있다.

이와 같이, 기기 기술 보급 등에 대한 항목이 완결되면 시스템은 비용을 산정하고 이를 확인할 수 있는 화면을 제공한다. 비용부분은 상술한 모델에 따라 크게 기기기술비용(도 19 및 도 20), 관리비용(도 21), 리베이트비용(도 22 및 도 23)으로 나누어진다.

보급과 비용이 산정되면, 시스템은 최종 B/C 테스트를 수행하고 그 결과를 출력한다. 이 부분 역시 상술한 모델에 의해 구축된 시스템 내부의 로직에 따라 모든 입력에 대한 B/C 테스트를 수행한다. 구체적으로는. 요금감소 내용과 B/C Test의 항목이 제공되며, 요금감소 내용으로는 요금감소치(도 24), 총에너지절감(도 25), 총부하절감(도 26), 총요금감소(도 27)의 항목 등이 제공된다.

또한, B/C Test 과정에서는 발전설비별로 비용/편익 요약 화면(도 28)을 제공하고, B/C 요약 화면(도 29)을 통해 각종 테스트 수행 결과를 보고한다. 이 때 사용되는 테스트는 상술한 TRC 테스트 및 RIM 테스트를 중점적으로 수행한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예 및 도면에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이므로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그와 균등한 범위에 의해 결정되어야 할 것이다.

본 발명을 사용하여, 수요관리 평가를 위한 데이터베이스와 합리적인 분석 시스템의 구축이 가능하고, 인터넷을 통하여 접속한 사용자가 용이하게 수요관리 평가를 할 수 있게 되어, 에너지 수급 정책의 수립 등이 용이하여 진다.

또한, 본 발명에 의하여, 체계화된 분류에 따른 데이터베이스와 합리적인 분석 시스템을 구축하고 인터넷을 통하여 접속한 사용자가 용이하게 DSM 프로그램에 대한 비용효과 분석을 할 수 있도록 함으로써, 각각의 DSM 프로그램의 편익 지표를 산출하여 그 비용 효과를 분석하는 것이 가능하게 된다.

나아가서 본 발명을 적용하여, 정부, 전담기관, 전력회사, 수용가, 관련 기기 공급자 등에게, 투자 효율성을 고려한 신뢰성 있는 시장정보를 제공하여 투자의 효율성을 제고하는 것이 가능하게 된다.

Claims

각 기간별, 부하기기 종류별 및 수용가 유형별 전력 수요에 관한 기존의 통계치 데이터를 분류, 저장 및 관리하는 DB 서버; 및

인증된 사용자에게 네트워크를 통한 액세스를 제공하며, 사용자 인터페이스 화면을 제공하며, 전력 부하인 하나 이상의 기기기술을 각각 하나 이상의 DSM 기기기술로 대체하여 에너지 효율을 높이고자 하는 DSM 프로그램을 사용자가 임의로 구성할 수 있도록 사용자 인터페이스 화면을 제공하고, 적어도 상기 프로그램에 대한 수행 기간, 시장 단위별 구분을 상기 사용자로부터 입력받아, 상기 DSM 프로그램의 시행에 따른 소요 비용 및 편익을 산정하여 상기 프로그램의 경제성에 대한 평가 결과를 제공하는 비용효과분석모듈을 포함하는 웹 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 비용효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제1 항에 있어서,

상기 DB 서버에서 관리하는 실적 데이터를 기초로 하여, 산정의 기준이 되는 기간 동안의 소정 전력 소비 단위별 전력량 및 부하에 대한 수요의 예측치를 제시하며 소정 부하를 DSM 기기로 대체하였을 경우에 달성될 수 있는 각각의 에너지 절감량 및 부하 절감량에 대한 잠재량을 추정하는 자원 평가 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제1항에 있어서,

상기 DB 서버에 저장된 상기 통계치 데이터는, 인터넷을 통해 접속한 소정의 인증된 통계 기관에 의해 수시 업 데이트가 가능한 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제2항에 있어서,

상기 웹 서버가 제공하는 상기 사용자 인터페이스 화면은,

상기 사용자가 자원평가 또는 비용효과분석 중 하나를 선택할 수 있도록 선택 메뉴를 제공하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제3항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스 화면은,

상기 사용자가 상기 DSM 기기기술과, 용도 및 시장 단위를 선택하고, 적어도 상기 프로그램의 기간, 분석 기간, 할인율을 입력할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제1항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스 화면은,

DSM 프로그램명, DSM 프로그램형태, DSM 기기기술 선택, 용도선택, 시장단위 선택 및 전기요금 중 적어도 하나를 입력할 수 있도록 기본 입력 화면을 제공하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제6항에 있어서,

상기 비용효과 분석 모듈은,

상기 기본 입력 화면을 통하여 사용자의 입력이 끝나면, 회피 비용, 기기기술비용, DSM 프로그램 관리비용, 리베이트 비용 및 요금변동분의 적어도 하나를 산정하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제7항에 있어서,

상기 회피 비용은,

회피 발전 비용, 회피 송배전 비용 및 회피 환경비용을 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제7항에 있어서,

상기 기기기술 비용은,

기기기술 교환비용 및 기기기술 교체비용을 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제7항에 있어서,

상기 프로그램 관리비용은,

상기 프로그램 시행 동안의 인건비, 프로그램 관리비를 포함하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제1항에 있어서,

상기 비용효과 분석 모듈은,

상기 경제성의 평가를 위해, 전력회사, 참여자, 비참여자, 총자원 중의 적어도 하나의 관점에서 참여자 테스트, 수용가 영향도 테스트, 전력비사 비용 테스트 및 총자원 비용 테스트의 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제11항에 있어서,

상기 참여자 테스트는,

P = I + LR - PH 의 계산식을 기초로 경제성 평가 지표를 산출하며, 여기서, P : 프로그램 참여자에게 제공되는 인센티브를 기준년도로 할인한 값, LR : 참여자의 요금지불 변화액(감소는 양의 값, 증가는 음의 값)으로 프로그램에 참여하므로서 수명기간동안 전력사용량 변화에 따른 연도별 요금지불 변화액, 연도별 감소액 = ( 전력사용 감소량 × 요금단가 ), PH : 참여자 기기비용(양의 값)과 회피비용(음의 값)으로 프로그램에 참여함으로서 초래되는 참여자의 기기비용, 설치비용, 운전유지비용인 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제11항에 있어서,

상기 수용가 영향도 테스트는,

RIM = AC - OC - I - UH - LR 의 계산식을 사용하여 경제성 평가 지표를 산출하며, 여기서, AC : 프로그램에 따른 연도별 회피비용을 기준년도로 할인한 값의 총합으로 회피비용에는 발전비용뿐만 아니라 송배전비용도 포함, OC : 프로그램 관리비용을 기준년도로 할인한 값, I : 인센티브 및 리베이트, UH : 전력회사 기기비용, LR : 요금수입의 감소를 할인한 총요금 변화액인 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제11항에 있어서,

상기 총자원 비용 테스트는,

TRC = AC - OC - (UH + PH) 의 계산식을 사용하여 경제성 평가 지수를 산출하며, 여기서, AC : 요금수입의 감소를 할인한 총요금 변화액, OC : 프로그램 관리비용을 기준년도로 할인한 값, UH : 전력회사 기기비용, PH : 참여자 기기비용인 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.
제11항에 있어서,

상기 전력회사 테스트는,

UC = AC - OC - I - UH 의 관계식을 사용하여 상기 경제성 평가 지수를 산출 하며, 여기서, AC : 요금수입의 감소를 할인한 총요금 변화액, OC : 프로그램 관리비용을 기준년도로 할인한 값, I : 인센티브 및 리베이트비용, UH : 전력회사 기기비용인 것을 특징으로 하는 비용 효과 분석을 위한 웹 기반 수요관리 평가 시스템.