KR20190100502A - Rps 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템에 관한 것으로, 선형계획법에 복수의 제약조건을 적용하여 목적함수의 계수를 산출함으로써 발전사업자가 RPS 의무이행을 달성하기 위해 발생하는 지출을 최소한으로 지불하면서 최대의 수익을 발생시킬 수 있다.
Description
본 발명은 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 다양한 수단을 통하여 RPS 의무이행을 최적으로 달성할 수 있도록 하는 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템에 관한 것이다.
신재생에너지 의무할당제(Renewable Energy Portfolio Standard, 이하 RPS 제도)는 발전사업자에게 총 발전량 중에서 일정 부분을 신재생에너지로 공급하도록 의무화하는 제도를 일컫는다. 이러한 RPS 제도는 신재생에너지의 보급 확대를 위한 것으로, 국내에서는 2012년 1월 1일부터 시행되고 있고, 해외에서는 미국을 비롯해 호주, 이탈리아, 영국, 일본, 스웨덴, 폴란드, 중국 및 태국 등 전 세계적으로 44개 이상의 국가에서 시행 중에 있다.
RPS 제도는 신재생에너지 발전량을 기준으로 일정 목표가 설정되므로 시장 규모가 확실하고, 이산화탄소 배출을 저감하는 목표와 할당량을 직접 연계해 정책을 시행할 수 있다는 장점이 있다.
RPS 제도의 공급의무자 대상은 발전설비용량이 500MW(메가와트) 이상인 발전사업자로, 대상 기업은 매년 사전에 공지된다. 대상 업체들은 직접 신재생에너지 사업을 도입하거나 다른 신재생에너지발전사업자의 신재생에너지 공급인증서(Renewable Energy Certificate, 이하 REC라 함)를 구매해 의무할당량을 채워야 한다. 정부는 신재생에너지 인증서를 바탕으로 대상 업체들의 의무이행 여부를 판정하고 이행하지 못했을 경우 150% 이내의 과징금을 부과한다. 이러한 신재생에너지 공급량은 2012년 전체 발전량의 2%에서 시작되어 2023년에는 10%, 2035년에는 20%로 높아지게 된다.
발전사업자들은 RPS 의무이행 계획에 따라 직접 투자뿐만 아니라 현물 거래시장 및 이행연기 방안 등을 활용하여 의무 이행량을 달성해오고 있으나, 장기적으로 보았을 시 점진적으로 의무 이행량이 증가하기 때문에 이를 충족시키기 위한 비용 또한 급증할 것으로 예상된다.
따라서 RPS 의무 이행계획의 기본 방향에 맞추어 투자비를 경감시키고, 위험을 분산할 수 있는 대응 전략을 마련하기 위해서는 이를 지원할 수 있는 신재생에너지 사업의 체계적, 정량적 분석 도구가 필요하다.
신재생에너지 사업은 해당 기술의 기술성과 경제성뿐만 아니라 국가 정책이나 전략, 자원 한계 등이 반영되기 때문에 추진방향이 당초 계획과 다르게 변경될 수 있으며, 추진 사업도 신재생에너지원별로 투자 및 이행방법에 따라 비용 및 수익성이 달라지므로 경제성 및 이행 당위성을 확보하는 투자전략을 수립할 필요가 있다.
RPS 제도와 관련된 국내 연구는 주로 RPS 제도 수립과 개선방향에 대한 연구, RPS 도입에 따른 다양한 사회적, 경제적 영향 분석 및 REC 가격 예측 등이 주된 분야였다.
특히, 기존 RPS 의무이행에 관련된 이행계획 또는 전략 수립에 관한 선행 연구는 주로 RPS 의무이행 방안 중 하나인 신재생에너지원 건설에 대한 투자 전략에 국한되었다. 즉, 기존 화석발전설비와 신재생에너지설비 사이의 조합 비율 또는 신재생에너지원별 최적 투자 포트폴리오 등에 대한 연구가 일부 수행되어 왔다.
그러나 자체투자, REC 현물구매, 신재생에너지 발전사업자와의 장기계약 등과 같은 국내 발전사업자의 RPS 의무이행 방식에 대한 전략 연구는 선례가 없으며, 이를 위한 분석도구 및 지원 도구의 개발 또한 미비한 상황이다.
RPS 의무이행을 달성하기 위한 포트폴리오를 구성할 수 있는 도구의 국내 기술 수준은 미국 등 선진국에 비해 낮고 국내에서는 RPS 이행 전략 관련 신재생에너지원 건설 관련 분석 위주 연구가 수행되어 왔으며, 이행방식(건설, REC 구매, 장기계약 등)에 대한 최적화에 대한 연구는 진행되지 않은 실정이다.
장기적으로 국내 발전사들의 RPS 의무이행비율 수준이 강화됨에 따라 발전사가 이를 이행하기 위한 비용은 지속적으로 증가할 것으로 예상되고, 이에 따라 RPS 의무의 충실한 이행을 전제로 의무이행의 비용을 최소화할 수 있는 방안 및 전략의 요구가 점차 늘어날 것이다.
따라서 장기적인 RPS 의무이행원 구성방안을 수립하기 위해서는 SMP(System Marginal Price, 계통한계가격) 및 REC의 가격 예측, RPS 의무이행 보존체계 구조 분석, 의무이행비용 정산에 적용될 기준 가격을 추정할 수 있는 방법론 도출 등의 다양한 분석과 시나리오에 기반하여 장기 RPS 의무이행원 구성을 위한 의사결정 도구 등 다양한 기술의 적용이 필요하다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발전사업자가 RPS 의무이행을 달성하기 위한 다양한 의무이행 방식의 계획을 수립할 수 있는 툴을 개발하고, 이러한 툴을 통해 사업추진의 당위성 확보, 비용 절감 및 발전사업자의 수익성을 증대하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RPS 의무이행 구성시스템은 발전량, REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서)의 정산단가와 가중치, SMP(System Marginal Price, 계통한계가격) 및 LCOE(Levelized Cost of Electricity, 균등화발전비용)에 대한 정보를 입력받아 상기 RPS 의무이행 달성에 관한 계획에서 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 계획 관리부; 상기 발전량, 상기 SMP, 상기 REC의 정산단가와 가중치 및 상기 LCOE에 대한 정보를 입력받아 자체건설에 대한 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 자체건설 관리부; 상기 발전량, 상기 SMP, 상기 REC, 상기 LCOE 및 신재생에너지원별 계수를 입력받아 지분투자에 대한 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 지분투자 관리부; 상기 발전량, 상기 REC의 정산단가와 가중치 및 자체계약단가를 입력받아 자체계약에 따른 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 자체계약 관리부; 및 상기 REC의 정산단가, 상기 REC에 관한 현물가격 및 현물구매량에 대한 정보를 입력받아 REC 현물에 대한 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 현물 관리부;를 포함하고, 산출된 각각의 상기 목적함수의 계수로 수치해를 도출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 계획 관리부는 선형계획법을 이용하여, 수익은 [발전량 ㅧ (SMP + REC정산단가 × REC가중치)], 지출은 [발전량 × LCOE]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자체건설 관리부는 선형계획법을 이용하여, 수익은 [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)], 지출은 [발전량 × LCOE]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 자체계약 관리부는 선형계획법을 이용하여, 수익은 [발전량 × 자체계약단가 × REC가중치], 지출은 [발전량 × REC정산단가 × REC가중치]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 지분투자 관리부는 선형계획법을 이용하여, 수익은 [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)], 지출은 [발전량 × LCOE × 신재생에너지원별 계수]로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 현물 관리부는 선형계획법을 이용하여, 수익은 [REC정산단가 × 현물구매량], 지출은 [REC현물가격 × 현물구매량]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 목적함수의 계수에 관한 제약조건이 저장되어 있는 데이터베이스부를 포함하고, 상기 계획 관리부, 상기 현물 관리부, 상기 자체건설 관리부, 상기 지분투자 관리부 및 상기 자체계약 관리부는 상기 데이터베이스부에서 제약조건을 참조하여 상기 목적함수의 계수를 각각 산출하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 계획 관리부, 상기 현물 관리부, 상기 자체건설 관리부, 상기 지분투자 관리부 및 상기 자체계약 관리부에서 산출한 각각의 상기 목적함수의 계수를 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 제약조건과 비교하여 상기 목적함수의 계수가 상기 제약조건에 부합하는지 판단하는 데이터 판단부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 RPS 의무이행을 달성하기 위해 연도별 신재생에너지를 의무적으로 공급하는 의무공급량은, [미확정 이행량 + 미확정 이행연기량 - 이행연기 실행량 = 미확정 의무공급량]으로 나타내는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 미확정 이행량은, [미확정 이행량 = 계획 이행량 + 신규 이행량]으로 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미확정 의무공급량은, [미확정 의무공급량 = 발전사업자 의무공급량 - 확정 의무공급량]으로 나타내는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 미확정 이행연기량은 연도별 목표 이행수준을 달성하여 가능한 것으로, [미확정 이행연기량 ≤ 발전사업자 의무공급량 × (1.0 - 목표 이행수준)]으로 나타내는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 신재생에너지를 의무적으로 공급하는 의무공급량이 동일할 시 n차년도, n+1차년도 및 n+2차년도에서 상기 미확정 이행연기량과 상기 이행연기 실행량은 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RPS 의무이행을 달성할 시 연도별로 이행연기비율은 동일하여 [(n+1차년도 이행연기비율)/(n+2차년도 이행연기비율) = (n+2차년도 이행연기비율)/(n+3차년도 이행연기비율)]로 나타내는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RPS 의무이행 구성방법은 RPS 의무이행 달성을 위한 포트폴리오 구성방법에 있어서, 입력부에서 REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서), SMP(System Marginal Price, 계통한계가격) 및 LCOE(Levelized Cost of Electricity, 균등화발전비용)에 대한 정보를 입력받는 단계; 계획 관리부에서 RPS 의무이행을 달성하기 위한 목적함수의 계수를 산출하는 단계; 자체건설 관리부, 지분투자 관리부, 자체계약 관리부 및 현물 관리부에서 관련 수식을 통해 상기 목적함수의 계수를 산출하는 단계; 데이터 판단부가 상기 자체건설 관리부, 상기 지분투자 관리부, 상기 자체계약 관리부 및 상기 현물 관리부에서 도출한 상기 목적함수의 계수를 데이터베이스부에 저장되어 있는 제약조건을 적용하여 상기 목적함수의 계수를 조정하는 단계; 산출된 상기 목적함수의 계수를 사용자 단말에 출력하고, 해당 연도에서 최대 이익이 발생할 것으로 예상되는 RPS 의무이행 달성 방식을 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, RPS 의무이행 계획을 체계적으로 수립할 수 있다. 본 발명에서는 발전사업자들이 RPS 의무이행을 실시하는데 있어서, 정부 정책 및 시장변화에 따라 유동적으로 중장기 RPS 의무이행 계획을 변경할 수 있다. 이에 따라, 발전사업자는 RPS 의무이행을 실시할 시 다양한 RPS 의무이행 방식 중에서 전략적이고 신속한 선택이 가능하다.
둘째, RPS 의무이행에 따른 비용 절감 및 이익을 제고할 수 있다. 본 발명에서는 RPS 의무이행을 실시할 시 발전사업자마다 중장기적인 RPS 의무를 이행하는 의무이행 계획을 수립함으로써, 체계적인 RPS 의무이행이 가능하고, 이에 따라 RPS 의무이행에 소요되는 비용이 절감되어 발전사업자의 이익이 제고될 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성장치의 블록도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법의 순서도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템에서 사용자 단말에 RPS 의무이행 달성과 관련한 결과물을 도시하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 발전사업자의 발전계획/RPS 의무이행 전략, 시장 및 기술 환경, RPS 정책 및 리스크 요인을 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 RPS 의무이행 구성장치가 동작하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 데이터베이스부에 저장된 정보들을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 RPS 의무이행 달성 포트폴리오에 출력되는 결과물을 나타낸 도면이다.
도9는 도5 내지 도8에 도시된 RPS 의무이행 구성장치 및 데이터베이스부를 통해 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템의 개략적인 프로세스를 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성장치의 블록도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법의 순서도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템에서 사용자 단말에 RPS 의무이행 달성과 관련한 결과물을 도시하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 발전사업자의 발전계획/RPS 의무이행 전략, 시장 및 기술 환경, RPS 정책 및 리스크 요인을 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 RPS 의무이행 구성장치가 동작하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 데이터베이스부에 저장된 정보들을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 RPS 의무이행 달성 포트폴리오에 출력되는 결과물을 나타낸 도면이다.
도9는 도5 내지 도8에 도시된 RPS 의무이행 구성장치 및 데이터베이스부를 통해 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템의 개략적인 프로세스를 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
<RPS 의무이행 구성시스템의 구성>
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템은 RPS 의무이행 구성장치(100), 데이터베이스부(200) 및 사용자 단말(300)을 포함할 수 있다.
RPS 의무이행 구성장치(100)는 발전사업자가 RPS 의무이행 시 비용을 최소화 하면서 최대로 이익을 발생시킬 수 있도록 RPS 의무이행 방식에 대해 목적함수의 계수를 산출하는 구성이다. 이러한 RPS 의무이행 구성장치(100)는 사용자 단말(300)에서 입력된 각종 정보를 입력받은 후 선형계획법을 이용하여 기 설정된 일련의 프로세스에 따라 제약조건을 적용하여 RPS 의무이행과 관련된 복수의 방식에서 목적함수의 계수를 산출할 수 있다.
데이터베이스부(200)는 정부 정책, 전력시장, 발전사업자의 설비 및 발전사업자의 사업에 관한 정보를 저장하고 있고, 이와 관련된 정보들이 지속적으로 업데이트될 수 있으며, 목적함수에 대한 다양한 제약조건이 저장되어 있는 구성이다. 따라서 RPS 의무이행 구성장치(100)에서 목적함수의 계수를 산출할 시 RPS 의무이행 구성장치(100)는 데이터베이스부(200)에 저장되어 있는 다양한 제약조건을 참조하여 적용함으로써, 목적함수의 계수를 산출한다. 이러한 데이터베이스부(200)는 RPS 의무이행 구성장치(100)와 연동되어 있는데, 데이터베이스부(200)는 RPS 의무이행 구성장치(100)와 직접 연결되거나 내부에 포함될 수도 있으며, 또한 RPS 의무이행 구성장치(100)와 거리를 형성하여 외부에 존재함으로써 통신 프로토콜을 통해 원격으로 RPS 의무이행 구성장치(100)와 통신할 수 있다.
여기서, 정부 정책에 관한 정보에는 RPS 공급비율에 관한 정보, REC가중치에 관한 정보, REC 의무이행 계획에 관한 정보 및 RPS 보전체계에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
또한, 전력시장에 관한 정보에는 SMP 가격에 관한 정보, REC정산단가에 관한 정보, 에너지원별 발전원가에 관한 정보 및 연료수급현황에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
아울러, 발전사업자 설비에 관한 정보에는 신재생에너지 설비 용량에 관한 정보, 신재생 설비 이용률에 관한 정보, 선정계약현황에 관한 정보 및 장기계약현황에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
발전사업자 사업에 관한 정보에는 신재생에너지원별 중장기 사업계획에 관한 정보, 신재생에너지원별 사업 우선순위에 관한 정보 및 신재생에너지원별 사업 개발조건에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
사용자 단말(300)은 사용자가 RPS 의무이행 구성장치(100)에 각종 정보들을 입력하는 구성이다. 이러한 정보들은 신재생에너지 발전과 관련된 정보로써, 발전사업자의 풍력, 지열, 태양광, 연료전지, 바이오매스, 조류 및 조력 등과 관련된 발전량에 대한 정보, SMP(System Marginal Price, 계통한계가격)에 대한 정보, REC(신재생에너지 공급인증서, Renewable Energy Certificate)에 대한 정보, REC에 대한 가중치 정보, REC의 정산단가에 대한 정보, REC의 현물가격 및 현물구매량에 대한 정보, LCOE(Levelized Cost of Electricity, 균등화발전비용)에 대한 정보 및 신재생에너지 발전사업자와의 REC 자체계약 단가에 대한 정보를 입력받을 수 있다.
<RPS 의무이행 구성장치의 구성>
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성장치의 블록도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성장치는 RPS 의무이행 구성장치(100)에서 입력부(110), 계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150), 현물 관리부(160), 데이터 판단부(170), 출력부(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
RPS 의무이행 구성장치(100)는 선형계획법을 적용하여 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출함으로써, 목적함수가 최대가 되는 계수를 판단하여 발전사업자에게 최대로 이익이 발생하는데 유리한 RPS 의무이행 방식을 제안할 수 있다.
입력부(110)는 RPS 의무이행과 관련된 정보들을 입력받는 구성이다. 이러한 정보들은 System Marginal Price(계통한계가격, 이하 SMP라 함), Renewable Energy Certificate(신재생에너지 공급인증서, 이하 REC라 함)의 정산단가와 가중치, Levelized Cost of Electricity(균등화발전비용, 이하 LCOE라 함), 신재생에너지원별 계수, REC현물가격, 현물구매량 및 자체계약단가 등을 입력받는다.
여기서, 입력되는 SMP, REC의 정산단가와 가중치, LCOE 및 신재생에너지원별 계수, REC현물가격, 현물구매량 및 자체계약단가 등은 사용자 단말(300)을 통해 사용자가 직접 데이터베이스부(200)를 참고하여 입력할 수도 있고, 입력부(110)에서 데이터베이스부(200)를 참고하여 현재의 SMP, REC의 정산단가와 가중치, LCOE 및 신재생에너지원별 계수, REC현물가격, 현물구매량 및 자체계약단가 등을 직접 입력받게 하는 것도 가능하다.
계획 관리부(120)는 선형계획법을 이용하여 RPS 의무이행 시 신재생에너지 발전용량을 계획하는 구성으로, 제1수익모듈(121) 및 제1지출모듈(122)을 포함할 수 있다. 이러한 계획 관리부(120)는 사용자 단말(300)로부터 발전량, SMP, REC정산단가, REC가중치 및 LCOE에 대한 정보를 입력받는다.
제1수익모듈(121)은 발전사업자에 의해 계획된 발전용량에 대한 수익을 계산하는 구성이다. 이러한 수익과 관련된 수식은,
수익 = [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)]
로 계산될 수 있다.
여기서, SMP(System Marginal Price)는 계통한계가격을 의미하며, REC(Renewable Energy Certificate)는 신재생에너지 공급인증서를 의미한다.
계통한계가격은 일반발전기(원자력, 석탄 외의 발전기)의 전력량에 대해 적용하는 전력시장가격(원/kWh)으로서, 전력생산에 참여한 일반발전기 중 변동비가 가장 높은 발전기의 변동비로 결정될 수 있다.
신재생에너지 공급인증서는 신재생에너지를 의무적으로 발전하였다는 인증서로써, 발전 설비 용량이 500MW(메가와트) 이상인 발전사업자는 신재생에너지를 의무적으로 발전해야하며 정부에서 신재생에너지 공급인증서를 받아야 한다. 이러한 신재생에너지 공급인증서는 정부에서 발급받는 것으로 자체 설비를 갖추거나 외부 신재생에너지 발전사업자의 설비 또는 인증서 현물 거래시장에서 조달할 수 있으며, 정부는 신재생에너지 공급인증서를 바탕으로 의무이행 여부를 판정하고 이행하지 못한 부분에 대해서는 과징금을 부과한다.
따라서 REC정산단가는 발전사업자가 RPS 의무이행에 소요된 비용을 보상하기 위해 RPS 의무이행 방식별로 가중 또는 평균한 신재생에너지 공급인증서의 단가를 일컫는 것이고, REC가중치는 신재생에너지원별 발전원가의 차이를 반영하여 보상해주기 위한 보상비율이다.
REC가중치에 대해 예를 들면, 풍력발전 같은 경우 해양에서의 풍력발전은 평지에서의 풍력발전보다 풍력발전에 소요되는 발전비용이 크다. 따라서 같은 풍력발전이라 하더라도 해양에서의 풍력발전에 대해 REC가중치를 높게 부여할 수 있다.
또한, 제1지출모듈(122)은 발전용량을 생산하기 위해 소요된 지출을 계산하는 구성이다. 이러한 지출과 관련된 수식은,
지출 = [발전량 × LCOE]
로 계산될 수 있다.
여기서, LCOE(Levelized Cost of Electricity)는 균등화발전비용을 의미한다. 즉, 균등화발전비용은 동등한 의미로 발전원가를 일컫는 것으로, 발전소 건설비, 운영비, 유지비, 원료비 등 발전소에 들어가는 모든 제반비용을 포함할 수 있다.
따라서 계획 관리부(120)에서는 제1수익모듈(121)에서 계산한 수익과 제1지출모듈(122)에서 계산한 지출의 차이를 목적함수의 계수로 산출하여 RPS 의무이행을 달성하면서 1차적으로 예상되는 최대한의 이익을 산출할 수 있다.
자체건설 관리부(130)는 발전사업자가 신재생에너지원을 생산할 수 있는 발전시설을 자체적으로 건설하여 RPS 의무이행 달성할 시 선형계획법을 이용하여 발전시설을 자체적으로 건설하여 얻는 수익과 발전시설을 건설 및 유지하는데 소요되는 지출을 계산하기 위한 구성으로, 제2수익모듈(131) 및 제2지출모듈(132)을 포함할 수 있다. 이러한 자체건설 관리부(130)는 발전량, SMP, REC정산단가, REC가중치 및 LCOE에 대한 정보를 입력받는다.
제2수익모듈(131)은 발전사업자가 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산할 수 있는 발전시설을 자체적으로 건설하여 가동하였을 시 발생하는 수익을 계산한다. 이 때 자체건설로 생산한 신재생에너지원 발전량은 RPS 의무이행 달성뿐만 아니라 REC 현물시장에 신재생에너지 공급인증서를 판매하는 것도 가능하기 때문에 추가적인 수익이 발생할 수 있다. 이러한 수익과 관련된 수식은,
수익 = [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)]
로 계산될 수 있다.
또한, 제2지출모듈(132)은 발전사업자가 자체건설로 건설한 발전시설을 통해 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산하였을 시 발생하는 비용을 계산한다. 이러한 지출에 관련된 수식은,
지출 = [발전량 × LCOE]
로 계산될 수 있다.
따라서 자체건설 관리부(130)에서는 제2수익모듈(131)에서 신재생에너지원의 발전시설을 자체건설 하여 신재생에너지원을 자체 생산함으로써 발생되는 수익을 계산한 것과 제2지출모듈(132)에서 신재생에너지원을 자체 생산하는데 있어서 소요되는 발전시설의 건설 및 유지비용을 계산한 지출의 차이를 목적함수의 계수로 산출하여 RPS 의무이행을 달성하면서 예상되는 이익 또는 손해를 산출할 수 있다.
지분투자 관리부(140)는 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산할 수 있는 발전사업자에 지분을 투자하여 RPS 의무이행 달성 시 선형계획법을 이용하여 지분투자에 대한 수익과 지출을 계산하기 위한 구성으로, 제3수익모듈(141) 및 제3지출모듈(142)을 포함할 수 있다.
제3수익모듈(141)은 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산할 수 있는 발전사업자에게 지분을 투자하여 발생하는 수익을 계산한다. 이러한 수익과 관련된 수식은,
수익 = [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)]
로 계산될 수 있다.
또한, 제3지출모듈(142)은 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산할 수 있는 발전사업자에게 투자한 지분에 소요된 비용을 계산한 것이다. 이러한 지출과 관련된 수식은,
지출 = [발전량 × LCOE × 신재생에너지원별 계수]
로 계산될 수 있다.
여기서, 신재생에너지원별 계수는 풍력, 태양광, 지열, 연료전지, 바이오매스, 조류 및 조력 등 다양한 신재생에너지원별로 가중치를 다르게 적용하는 것을 의미한다.
즉, 풍력, 태양광, 지열, 연료전지, 바이오매스, 조류 및 조력 등 다양한 신재생에너지원별로 발전에 필요한 투자비용이 상이하고, 이에 따라 각각의 발전환경을 고려하여 발전량 대비 발전에 필요한 발전비용이 상대적으로 높은 신재생에너지원에는 가중치를 더 부여하는 것이다.
다시 말해, 신재생에너지원별로 동일한 발전량을 생산할 시 발전환경에 따라 난이도가 상이하기 때문에 발전비용이 높은 신재생에너지원에는 가중치를 더 부여하여 가치를 보정하는 것이다.
따라서 지분투자 관리부(140)에서는 신재생에너지원의 발전량을 생산하는 발전사업자에게 지분을 투자하여 해당 지분투자로 인해 발생하는 수익과 지분투자에 소요되는 지출의 차이를 목적함수의 계수로 산출하여 RPS 의무이행을 달성하면서 예상되는 이익 또는 손해를 산출할 수 있다.
자체계약 관리부(150)는 신재생에너지원을 발전하는 발전시설을 구비한 상태에서 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산하는 발전사업자와 신재생에너지원을 생산하지 않는 발전사업자가 REC에 구매에 관해 자체적으로 계약을 체결하고, 자체계약을 통해 REC(신재생에너지 공급인증서)를 구매함으로써 RPS 의무이행을 달성할 시 선형계획법을 이용하여 수익과 지출을 계산하기 위한 구성이다. 자체계약 관리부(150)는 자체계약을 통해 REC를 구매하여 이를 통해 RPS 의무이행을 달성하는 것과 정부로부터 보상받는 REC정산단가를 비교하여 어느 정도의 이익이 발생하는지 계산한다. 이러한 자체계약 관리부(150)는 제4수익모듈(151) 및 제4지출모듈(152)을 포함할 수 있다.
제4수익모듈(151)은 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산하는 발전사업자와 자체적으로 계약을 체결하여 REC를 구매하는 비용을 수익으로 판단하여 계산한다. 이러한 수익에 관한 수식은,
수익 = [발전량 × 자체계약단가 × REC가중치]
로 계산될 수 있다.
또한, 제4지출모듈(152)은 REC를 자체계약이 아닌 정부로부터 보상받는 REC정산단가로 RPS 의무이행을 달성하는데 소요되는 비용을 계산한 것이다. 이러한 지출에 관련된 수식은,
지출 = [발전량 × REC정산단가 × REC가중치]
로 계산될 수 있다.
여기서, REC 구매에 따른 자체계약은 신재생에너지원에 대한 발전량을 생산하는 발전사업자와 신재생에너지원과 관련되지 않은 발전사업자가 10년 내지 20년의 장기계약을 체결함으로써 장기적으로 REC 구매함으로써 RPS 의무이행을 달성할 수 있다.
따라서 자체계약 관리부(150)는 신재생에너지원의 발전량을 생산하는 발전사업자와 자체적인 계약을 체결하여 RPS 의무이행 달성과 관련한 REC를 구매하는 비용과 자체계약을 하지 않고 정부로부터 보상받는 REC정산단가에 대한 비용의 차이를 통해 목적함수의 계수를 산출할 수 있고, 이에 따라 REC 구매에 대해 신재생에너지원의 발전량을 생산하는 발전사업자와 자체계약에 따라 RPS 의무이행을 달성할 시의 이익 또는 손해를 산출할 수 있다.
현물 관리부(160)는 선형계획법을 이용하여 자체건설, 지분투자, 자체계약 외에 REC 현물시장에서 REC 현물을 구매함으로써 RPS 의무이행을 달성할 시 발전사업자의 비용을 계산하는 구성이다. 이러한 현물 관리부(160)는 제5수익모듈(161) 및 제5지출모듈(162)을 포함할 수 있다.
제5수익모듈(161)은 RPS 현물시장에서 정산단가로 REC를 구매하였을 시 소요되는 비용을 계산한다. 이러한 수익과 관련된 수식은,
수익 = [REC정산단가 × 현물구매량]
로 계산될 수 있다.
또한, 제5지출모듈(162)은 RPS 현물시장에서 경매에 의해 REC 현물의 가격이 변경되었을 시 이를 구매하는데 소요되는 비용을 계산한다. 이러한 지출과 관련된 수식은,
지출 = [REC현물가격 × 현물구매량]
로 계산될 수 있다.
따라서 현물 관리부(160)는 RPS 의무이행 달성과 관련한 REC를 현물시장에서 구매할 시 REC정산단가로 구매하는 비용과 REC정산단가에서 경매로 인한 구매비용 증가로 인해 책정되는 REC현물가격의 차이를 통해 목적함수의 계수를 산출할 수 있고, 이에 따라 REC 현물시장에서 현물로 REC를 구매함으로써 RPS 의무이행을 달성할 시의 이익 또는 손해를 산출할 수 있다.
데이터 판단부(170)는 계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150) 및 현물 관리부(160)에서 산출한 각각의 목적함수의 계수가 데이터베이스부(200)에 저장된 제약조건과 비교하여 제약조건에 부합하는지 판단하고, 제약조건을 벗어날 경우 계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150) 및 현물 관리부(160)에 제약조건을 적용하여 목적함수의 계수를 조정하도록 명령한다.
또한, 데이터 판단부(170)는 계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 자체계약 관리부(150), 지분투자 관리부(140) 및 현물 관리부(160)에서 산출한 목적함수 계수를 통해 해당 연도에서 어떠한 방식으로 RPS 의무이행을 달성하는 것이 발전사업자에게 유리한지 판단한다.
계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 자체계약 관리부(150), 지분투자 관리부(140) 및 현물 관리부(160)는 수익을 최대화 하고, 지출을 최소화함으로써 최대의 이익을 만족하는 목적함수의 계수를 산출하여 이를 통해 수치해를 도출해야 한다. 하지만 이러한 수치해는 현실적인 환경과의 괴리가 발생할 수 있으므로, 다양한 제약조건을 적용하여 수치해가 유계성을 만족하도록 해야 한다.
먼저 RPS 의무이행을 달성하려는 계획은 계획된 발전용량 이상으로 발전할 수 없다는 한계를 제약조건으로 적용될 수 있다. 즉, 이미 발전중이거나 건설 중인 신재생에너지설비의 발전량이 p로 확정된 경우에는 수치해가 m년도 최대 신재생설비의 발전량이 p를 초과하지 않는 것을 제약조건으로 적용하는 것이다.
또한, RPS 의무이행을 달성하기 위한 연도별 신재생에너지를 의무적으로 공급하는 양은 의무이행량과 이행연기량의 합으로 나타낼 수 있다. 즉,
[미확정 이행량 + 미확정 이행연기량 - 이행연기 실행량 = 미확정 의무공급량]이고,
여기서 미확정 이행량은,
[미확정 이행량 = 계획 이행량 + 신규 이행량]이며,
미확정 의무공급량은,
[미확정 의무공급량 = 발전사업자 의무공급량 - 확정 의무공급량]으로도 나타낼 수 있다.
아울러, RPS 의무이행 달성에 관하여 이행연기가 가능하기 위해서는 연도별 목표 이행수준을 달성하여야 한다. 따라서 이와 관련된 제약조건은,
[미확정 이행연기량 ≤ 발전사업자 의무공급량 × (1.0 - 목표 이행수준)]
으로 적용될 수 있다.
또, RPS 의무이행량이 변경되지 않는 이상, n차년도, n+1차년도, n+2차년도…에서 이행연기량과 이행연기 실행량은 동일해야 한다. 따라서
[n차년도 이행연기량 = n+1차년도 이행연기 실행량]이고,
[n+1차년도 이행연기량 = n+2차년도 이행연기 실행량]이며,
[n+2차년도 이행연기량 = n+3차년도 이행연기 실행량]
으로 제약조건이 적용될 수 있다.
또한, RPS 의무이행을 달성함에 있어서 이행연기비율은 연도별로 동일해야 하는 것을 적용시킨다. 즉,
[(n+1차년도 이행연기비율)/(n+2차년도 이행연기비율) = (n+2차년도 이행연기비율)/(n+3차년도 이행연기비율)]
로 제약조건을 적용하여 이행연기비율은 적용될 수 있다.
아울러, m년도까지 석탄, 석유, 천연가스 및 원자력 등 개발 가능한 에너지원별 부존자원은 한정되어 있고, 이에 따라 신재생에너지 발전은 부존자원 이상으로 불가능하다는 제약조건이 적용될 수 있다.
또, REC를 현물시장에서 구매하는 것은 연도별로 구매한도가 존재하므로, 현물구매한도 이상으로는 REC의 현물을 구매할 수 없도록 제약조건이 적용될 수 있다.
또한, 신재생에너지 설비의 신규 건설을 위한 투자금액은 n년도부터 m년도까지 누적한도가 존재하기 때문에 발전사업자의 투자금액이 상한선을 초과하지 않도록 제약조건이 적용될 수 있다. 이러한 상한선은 데이터베이스부(200)에 지속적으로 업데이트 되어 제약조건으로 적용될 수 있다.
아울러, RPS 의무이행 달성은 어느 하나의 신재생에너지원으로 편중되지 않도록 제약조건이 적용될 수 있다. 즉, 복수의 신재생에너지원에 대하여 일정한 비율 에서 RPS 의무이행 달성이 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, RPS 의무이행을 달성하기 위해 하나의 신재생에너지와 관련된 REC를 구매하는 것이 아닌 풍력, 태양열 및 지열에 대한 각각의 비율을 설정하여 해당하는 REC를 구매함으로써 RPS 의무이행을 달성하는 것이다.
또, 신재생에너지원은 석탄, 석유, 천연가스 및 원자력 등의 에너지원 별 사업 소요기간 이후로 발전이 시작되는 것으로 제약조건이 적용될 수 있다.
아울러, 데이터 판단부(170)는 데이터베이스부(200)에 저장된 정부 정책에 관한 정보 및 전력시장에 관한 정보를 참조하여 향후 발전사업자에게 미치는 리스크 요인을 분석할 수 있다.
출력부(180)는 계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150) 및 현물 관리부(160)에서 산출한 목적함수의 계수가 데이터 판단부(170)에 의해 제약조건이 적용되어 최종적으로 도출된 수치해를 사용자 단말(300)로 출력하여 사용자가 확인할 수 있도록 한다.
제어부(190)는 입력부(110)에서 RPS 의무이행과 관련된 SMP(System Marginal Price), REC(Renewable Energy Certificate) 정산단가와 가중치, LCOE(Levelized Cost of Electricity), 신재생에너지원별 계수에 관한 정보들을 입력받는 것과, 계획 관리부(120), 자체건설 관리부(130), 자체계약 관리부(150), 지분투자 관리부(140), 현물 관리부(160)에서 목적함수의 계수를 산출하는 것과, 데이터 판단부(170)에서 목적함수의 계수가 제약조건에 부합하는지 판단하는 것 및 출력부(180)가 사용자 단말(300)에 도출된 결과를 출력하는 동작을 제어한다.
<RPS 의무이행 달성을 위한 포트폴리오 구성방법>
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명에서 RPS 의무이행 달성을 위한 포트폴리오 구성방법을 설명하기로 한다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법의 순서도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 최초에 사용자에 의해 입력부(110)로 발전량, REC, SMP 및 LCOE에 대한 정보를 입력받는다.<S30> 이러한 발전량, REC, SMP 및 LCOE에 대한 정보는 사용자 단말(300)에서 사용자가 입력할 수 있다.
이후 계획 관리부(120)에서 RPS 의무이행을 달성하기 위한 목적함수의 계수를 산출한다.<S31> 계획 관리부(120)에서는 제1수익모듈(121) 및 제1지출모듈(122)에서 계산한 수식의 차이에 의해 목적함수 계수를 산출한다. 이러한 계획 관리부(120)에서 산출한 목적함수 계수는 데이터베이스부(200)에 저장되어 있는 제약조건을 통해 조정될 수 있다.
다음으로, 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150) 및 현물 관리부(160)에서 관련 수식을 통해 목적함수의 계수를 산출한다.<S32> 이러한 목적함수의 계수 산출은 제2수익모듈(131)과 제2지출모듈(132)에서 계산한 값의 차이, 제3수익모듈(141)과 제3지출모듈(142)에서 계산한 값의 차이, 제4수익모듈(151)과 제4지출모듈(152)에서 계산한 값의 차이, 제5수익모듈(161)과 제5지출모듈(162)에서 계산한 값의 차이를 산출한다.
이후 데이터 판단부(170)가 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150) 및 현물 관리부(160)에서 도출한 목적함수 계수를 데이터베이스부(200)에 저장되어 있는 제약조건을 적용하여 목적함수의 계수를 조정한다.<S33>
다음으로, 산출된 목적함수의 계수를 사용자 단말(300)에 출력하고, 해당 연도에서 최대 이익이 발생할 것으로 예상되는 RPS 의무이행 달성 방식을 출력한다.<S34> 이를 도4를 통해 설명하기로 한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템에서 사용자 단말(300)에 RPS 의무이행 달성과 관련한 수치해가 도시된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도4에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(300)에서는 RPS 의무이행 구성장치(100)의 출력부(180)에서 RPS 의무이행 달성과 관련한 자체건설 관리부(130), 지분투자 관리부(140), 자체계약 관리부(150) 및 현물 관리부(160)에서 관련 수식을 통해 목적함수의 계수를 산출 결과를 도시하고 있다. 이와 같은 출력화면은 하나의 실시예일 뿐 다양하게 실시될 수 있다.
또한, 출력화면에서는 목적함수의 계수가 최대로 산출되고, 이에 따라 수치 해 또한 최대로 도출됨으로써 해당 연도에 RPS 의무이행을 달성할 시 발전사업자에게 가장 이익이 발생하는 방식을 추천할 수 있다.
아울러, 발전사업자에게 가장 이익이 발생하는 방식을 추천할 시 하나의 방식만을 추천하는 것이 아닌 복수의 방식에서 비율을 나누어 각각 추천할 수도 있다.
예를 들어, 해당 연도의 RPS 의무이행을 달성할 시 자체계약으로 이익이 최대로 발생되어 자체계약 방식을 RPS 의무이행 방식으로 추천하지만, 이와 더불어 자체건설 방식으로도 최대 이익이 발생하게 될 시에는 각각 50%의 이행비율로써 발전사업자에게 추천할 수도 있다.
또한, 하나의 방식으로 RPS 의무이행이 달성되지 않을 시에는 복수의 방식을 추천할 수도 있다.
예를 들어, 자체계약으로 RPS 의무이행을 달성하는 것은 계약을 체결한 신재생에너지 발전사업자가 공급하는 REC가 RPS 의무이행을 달성하는 양에 도달하지 못하거나 제약조건에 의해 부족할 시 제약조건 내에서 다른 RPS 의무이행 방식을 추가로 추천하는 것이다.
이와 같은 출력화면은 RPS 의무이행 달성 포트폴리오의 부분적인 예시일 뿐, RPS 의무이행 달성 포트폴리오는 다양하게 출력될 수 있음을 밝혀둔다.
아울러, 일련의 과정을 통하여 본 발명에서는 RPS 의무이행을 달성하는 복수의 방식에 대해 제약조건에 따라 RPS 의무이행 방식을 추천하여 RPS 의무이행을 달성하는 발전사업자에게 이익이 최대로 발생할 수 있도록 포트폴리오를 제시할 수 있다.
<RPS 의무이행 달성 포트폴리오 출력 프로세스>
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 발전사업자의 발전계획/RPS 의무이행 전략, 시장 및 기술 환경, RPS 정책 및 리스크 요인을 나타낸 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 RPS 의무이행 구성장치가 동작하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 데이터베이스부에 저장된 정보들을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템에서 RPS 의무이행 달성 포트폴리오에 출력되는 결과물을 나타낸 도면이며, 도9는 도5 내지 도8에 도시된 RPS 의무이행 구성장치 및 데이터베이스부를 통해 본 발명의 일실시예에 따른 RPS 의무이행 구성시스템의 개략적인 프로세스를 나타낸 도면이다.
도5 내지 도8을 통하여 본 발명에서 RPS 의무이행 달성을 위한 포트폴리오를 출력하는 프로세스를 살펴보기로 한다.
발전사업자가 발전계획과 RPS 의무이행을 달성하기 위한 전략을 수립하기 위해서는 원자력/양수/신재생에너지의 발전 전망을 파악하고, 신재생에너지 사업 추진 현황 및 계획을 파악하며, RPS 의무이행을 달성하는데 목표이익률과 이행연기 전략 및 목표이행률을 점검할 필요가 있다.
또한, 시장과 기술 환경의 측면에서 SMP 및 REC에 대한 가격을 파악하고, 연료전지, 바이오와 같은 신재생에너지는 연료비가 요구되기 때문에 이를 파악해야 하며, 신재생에너지원별 투자비 및 이용률을 파악해야 한다.
RPS 정책 측면에서는 신재생에너지의 의무공급량 비율, 원자력 또는 화력의 경감률, REC가중치 및 RPS 의무이행을 달성하는 타 공급의무자의 발전량을 전망할 필요가 있다.
리스크 요인에서는 원자력 또는 화력의 부존자원량을 파악하고, 발전사업자의 개발 가능량을 파악하며, 신재생에너지원별 발전시설 건설 소요기간 등이 파악되어야 한다.
이와 같이 발전사업자의 발전계획 및 RPS 의무이행 달성을 위한 이행전략, 시장과 기술 환경, RPS 정책 및 리스크 요인을 토대로 발전사업자의 현재 상황과 제약조건이 고려되어 RPS 의무이행을 달성할 수 있도록 RPS 의무이행 구성장치(100)는 데이터베이스부(200)를 참고하여 RPS 의무이행 달성 포트폴리오를 출력할 수 있다.
즉, 데이터베이스부(200)에는 정부 정책에 관한 정보, 전력시장에 관한 정보, 발전사업자 설비에 관한 정보 및 발전사업자의 사업에 관한 정보를 저장할 수 있다.
정부 정책에 관한 정보에는 RPS 공급비율에 관한 정보, REC가중치에 관한 정보, REC 의무이행 계획에 관한 정보 및 RPS 보전체계에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
또한, 전력시장에 관한 정보에는 SMP 가격에 관한 정보, REC정산단가에 관한 정보, 에너지원별 발전원가에 관한 정보 및 연료수급현황에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
아울러, 발전사업자 설비에 관한 정보에는 신재생에너지 발전설비 용량에 관한 정보, 신재생 발전설비 이용률에 관한 정보, 선정계약현황에 관한 정보 및 장기계약현황에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
발전사업자 사업에 관한 정보에는 신재생에너지원별 중장기 사업계획에 관한 정보, 신재생에너지원별 사업 우선순위에 관한 정보 및 신재생에너지원별 사업 개발조건에 관한 정보 등이 저장될 수 있다.
이와 같은 발전사업자의 발전계획과 RPS 의무이행 달성을 위한 전략과 같은 사전정보, 정부 정책, 시장 환경 및 발전설비와 제약조건들을 참조하여 RPS 의무이행 포트폴리오를 출력할 수 있다.
출력된 RPS 의무이행 달성 포트폴리오에는 연도별로 달성하는 RPS 의무이행 방식 중 적절한 최적 방식에 관한 정보, 연도별로 신재생에너지원 발전량 전망, 연도별 신재생에너지원별 설비용량 전망, 연도별 RPS 이행량 및 연도별 RPS 이행연기량이 포함될 수 있다.
또한, 출력된 RPS 의무이행에 관한 비용 및 이익에는 연도별 신재생에너지원별 투자비에 대한 전망과 연도별 신재생에너지원별 전망되는 이익이 포함될 수 있다.
아울러, 리스트 분석에는 바이오매스 연료공급 리스크에 따른 RPS 의무이행의 전망과 RPS 정책에 따른 RPS 의무이행 전망이 포함될 수 있다.
마지막으로, RPS 의무이행 포트폴리오에서 출력된 다양한 정보들은 데이터베이스부(200)에 업데이트 되어 저장될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : RPS 의무이행 구성장치
110 : 입력부
120 : 계획 관리부
121 : 제1수익모듈
122 : 제1지출모듈
130 : 자체건설 관리부
131 : 제2수익모듈
132 : 제2지출모듈
140 : 지분투자 관리부
141 : 제3수익모듈
142 : 제3지출모듈
150 : 자체계약 관리부
151 : 제4수익모듈
152 : 제4지출모듈
160 : 현물 관리부
161 : 제5수익모듈
162 : 제5지출모듈
170 : 데이터 판단부
180 : 출력부
190 : 제어부
200 : 데이터베이스부
300 : 사용자 단말
110 : 입력부
120 : 계획 관리부
121 : 제1수익모듈
122 : 제1지출모듈
130 : 자체건설 관리부
131 : 제2수익모듈
132 : 제2지출모듈
140 : 지분투자 관리부
141 : 제3수익모듈
142 : 제3지출모듈
150 : 자체계약 관리부
151 : 제4수익모듈
152 : 제4지출모듈
160 : 현물 관리부
161 : 제5수익모듈
162 : 제5지출모듈
170 : 데이터 판단부
180 : 출력부
190 : 제어부
200 : 데이터베이스부
300 : 사용자 단말
Claims (15)
- RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템에 있어서,
발전량, REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서)의 정산단가와 가중치, SMP(System Marginal Price, 계통한계가격) 및 LCOE(Levelized Cost of Electricity, 균등화발전비용)에 대한 정보를 입력받아 상기 RPS 의무이행 달성에 관한 계획에서 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 계획 관리부;
상기 발전량, 상기 SMP, 상기 REC의 정산단가와 가중치 및 상기 LCOE에 대한 정보를 입력받아 자체건설에 대한 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 자체건설 관리부;
상기 발전량, 상기 SMP, 상기 REC, 상기 LCOE 및 신재생에너지원별 계수를 입력받아 지분투자에 대한 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 지분투자 관리부;
상기 발전량, 상기 REC의 정산단가와 가중치 및 자체계약단가를 입력받아 자체계약에 따른 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 자체계약 관리부; 및
상기 REC의 정산단가, 상기 REC에 관한 현물가격 및 현물구매량에 대한 정보를 입력받아 REC 현물에 대한 수익과 지출의 차이로 목적함수의 계수를 산출하는 현물 관리부;를 포함하고,
산출된 각각의 상기 목적함수의 계수로 수치해를 도출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 계획 관리부는 선형계획법을 이용하여,
수익은 [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)],
지출은 [발전량 × LCOE]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 자체건설 관리부는 선형계획법을 이용하여,
수익은 [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)],
지출은 [발전량 × LCOE]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 자체계약 관리부는 선형계획법을 이용하여,
수익은 [발전량 × 자체계약단가 × REC가중치],
지출은 [발전량 × REC정산단가 × REC가중치]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 지분투자 관리부는 선형계획법을 이용하여,
수익은 [발전량 × (SMP + REC정산단가 × REC가중치)],
지출은 [발전량 × LCOE × 신재생에너지원별 계수]로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 현물 관리부는 선형계획법을 이용하여,
수익은 [REC정산단가 × 현물구매량],
지출은 [REC현물가격 × 현물구매량]으로 계산하여 상기 목적함수의 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 목적함수의 계수에 관한 제약조건이 저장되어 있는 데이터베이스부를 포함하고,
상기 계획 관리부, 상기 현물 관리부, 상기 자체건설 관리부, 상기 지분투자 관리부 및 상기 자체계약 관리부는 상기 데이터베이스부에서 제약조건을 참조하여 상기 목적함수의 계수를 각각 산출하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 계획 관리부, 상기 현물 관리부, 상기 자체건설 관리부, 상기 지분투자 관리부 및 상기 자체계약 관리부에서 산출한 각각의 상기 목적함수의 계수를 상기 데이터베이스부에 저장된 상기 제약조건과 비교하여 상기 목적함수의 계수가 상기 제약조건에 부합하는지 판단하는 데이터 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 RPS 의무이행을 달성하기 위해 연도별 신재생에너지를 의무적으로 공급하는 의무공급량은,
[미확정 이행량 + 미확정 이행연기량 - 이행연기 실행량 = 미확정 의무공급량]으로 나타내는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 미확정 이행량은,
[미확정 이행량 = 계획 이행량 + 신규 이행량]으로 나타내는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 미확정 의무공급량은,
[미확정 의무공급량 = 발전사업자 의무공급량 - 확정 의무공급량]으로 나타내는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 미확정 이행연기량은 연도별 목표 이행수준을 달성하여 가능한 것으로,
[미확정 이행연기량 ≤ 발전사업자 의무공급량 × (1.0 - 목표 이행수준)]으로 나타내는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 신재생에너지를 의무적으로 공급하는 의무공급량이 동일할 시 n차년도, n+1차년도 및 n+2차년도에서 상기 미확정 이행연기량과 상기 이행연기 실행량은 동일한 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 RPS 의무이행을 달성할 시 연도별로 이행연기비율은 동일하여
[(n+1차년도 이행연기비율)/(n+2차년도 이행연기비율) = (n+2차년도 이행연기비율)/(n+3차년도 이행연기비율)]로 나타내는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성시스템.
- RPS 의무이행 달성을 위한 포트폴리오 구성방법에 있어서,
입력부에서 REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서), SMP(System Marginal Price, 계통한계가격) 및 LCOE(Levelized Cost of Electricity, 균등화발전비용)에 대한 정보를 입력받는 단계;
계획 관리부에서 RPS 의무이행을 달성하기 위한 목적함수의 계수를 산출하는 단계;
자체건설 관리부, 지분투자 관리부, 자체계약 관리부 및 현물 관리부에서 관련 수식을 통해 상기 목적함수의 계수를 산출하는 단계;
데이터 판단부가 상기 자체건설 관리부, 상기 지분투자 관리부, 상기 자체계약 관리부 및 상기 현물 관리부에서 도출한 상기 목적함수의 계수를 데이터베이스부에 저장되어 있는 제약조건을 적용하여 상기 목적함수의 계수를 조정하는 단계;
산출된 상기 목적함수의 계수를 사용자 단말에 출력하고, 해당 연도에서 최대 이익이 발생할 것으로 예상되는 RPS 의무이행 달성 방식을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RPS 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180014488A KR102106682B1 (ko) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | Rps 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템 |
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| KR1020180014488A KR102106682B1 (ko) | 2018-02-06 | 2018-02-06 | Rps 의무이행을 달성하기 위한 신재생에너지원 포트폴리오 구성방법 및 시스템 |
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|---|---|
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| CN113722911A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-30 | 中国地质大学（武汉） | 一种可再生能源枢纽投资组合优化方法和存储介质 |
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- 2018-02-06 KR KR1020180014488A patent/KR102106682B1/ko active IP Right Grant
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