KR20230140012A - 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 p2x 시스템의 실시간 경제성 분석 방법 - Google Patents

재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 p2x 시스템의 실시간 경제성 분석 방법 Download PDF

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박성호
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Abstract

본 발명은 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광, 풍력 등 다양한 재생에너지원에서 발생한 전력을 이용하는 P2X(Power to X) 시스템의 균등화 전력원가(LCOE, Levelized Cost Of Electricity)분석을 위한 경제성 분석 방법으로 연간 회수하여야 하는 총 비용(TRR, Total Revenue Requirement)을 토대로 경제성을 분석하는 재생에너지원의 실시간 경제성 분석과 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법을 제안한다.

Description

재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법{Real-Time Economic Analysis Method Of P2X System That Stores Renewable Energy Sources And Their Surplus Power}
본 발명은 신재생에너지원이나 신재생에너지원의 잉여전력을 저장하기 위한 수단인 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광, 풍력 등 출력변동성이 심한 신재생에너지 발전원에서 발생한 전력의 균등화 전력원가(LCOE, levelized cost of electrocity) 산정을 위한 경제성 분석이나 신재생에너지원의 잉여전력을 저장하기 위한 수단인 P2X 시스템의 균등화 저장비용(LCOS, levelized cost of storage) 산정을 위한 경제성 분석 방법으로 연간 회수하여야 하는 총 비용(TRR, Total renenue requirement)을 분 혹은 시간 혹은 일단위로 세분화한 후 경제성 분석하는 방법에 관한 것이다.
기존의 신재생에너지 경제성 분석에 관한 연구 및 기술은 재생에너지원의 기술적 특성 요건을 배제하고 주로 생산설비의 연평균 가동률과 재무적 가정을 세우고 경제성 분석을 진행하였다. 재생에너지원의 경우 기상조건에 따라 실시간으로 출력이 달라지는 기술적 특성 때문에 연평균 가동률을 특정하여 경제성 분석하는 방법은 심각한 오류를 초래할 수 있다. 또한 이와 연계된 재생에너지원으로부터 발생하는 잉여전력을 저장하는 P2X 기술의 경제성 평가 또한 동일한 방법론으로 경제성 분석 시 심각한 오류를 초래할 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1269587호(2013.06.05.) 대한민국 공개특허 제10-2016-0022614호(2016.03.02.)
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 본 발명은 실시간 재생에너지원의 출력을 경제성 분석의 재무 분석의 현금흐름도와 연계하여 재무모델의 현금흐름도에서 연간 회수해야하는 비용을 분 혹은 시간 혹은 일단위로 세분화 및 확장한 후 실시간 전력발생량으로 나누어 변동성이 큰 재생에너지 발전원의 실시간 전력원가를 추정함으로써 높은 정확도를 가지는 경제성 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 실시간 전력원가 산정 결과와 전력거래시스템으로부터 예상되는 계통한계가격(SMP)를 비교하여 전력 수요/공급 간 균형을 유지할 수 있는 경제성 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 신재생에너지 사용에 대한 소비자의 의사 결정에 도움을 주거나, 기업의 설비 투자 의사결정에 기초 자료로 제공될 수 있으며, 정책입안자 및 일반사업자 등이 필요로 하는 정보 제공을 통해 설비 투자에 대한 정부 지원수준(보조금액 등)을 결정할 수 있도록 높은 정확도를 가지는 경제성 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 신재생에너지의 가격 경쟁력을 평가하기 위해 원자력 발전, 화력(가스, 석탄)발전 등 타 에너지원과의 발전비용을 비교하고, 국내외 선행연구와의 비교 등을 통해 장기적으로 비용 효율적 신재생에너지 보급 확대를 위한 시사점 도출이 가능한 재생에너지원과 이들로부터 발생하는 잉여전력을 저장할 수 있는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 신재생에너지의 경제성 분석 방법에 있어서, 복수의 신재생에너지 발전원에서 선택된 어느 하나의 신재생에너지의 경제성 지표를 입력하는 경제성 지표 입력 단계; 상기 입력된 경제성 지표에 따른 신재생에너지 플랜트의 시설투자비(CAPEX)를 입력하는 비용 모델 입력 단계; 상기 비용 모델 입력 단계를 통해 입력된 값을 통하여 총자본 투자비와 보유비용 및 경비를 산정하여 자본 비용을 계산하는 단계; 상기 자본비용을 계산하는 단계를 통해 계산된 상기 자본비용을 작동 연한(수명) 동안에 정률법에 따른 감가상각비 산출과 이를 통한 연간 자본회수비용을 산출하는 단계; 상기 연간 자본회수비용을 분단위 혹은 시간단위 혹은 일단위로 세분화/확장 변환하여 현금흐름도를 산출하는 단계; 분단위 혹은 시간단위 혹은 일단위 세분화/확장 변환된 상기 현금흐름도의 미래가치를 현재가치로 변환하는 단계; 및 현재가치의 자본회수비용을 실시간 전력생산량 혹은 에너지 저장량으로 나누어 균등화 전력원가나 균등화 저장원가를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 재생에너지와 이들을 잉여전력을 저장하기 위한 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법에서 상기 자본 비용 계산 단계는 TRR(Total Revenue Requirement) 방법론을 사용하여 시스템의 작동에 필요한 금액과 그 외에 지출된 금액을 보상하기 위해 연간 회수되어야 하는 총 비용을 산정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 총 자본 투자비는 고정 자본 투자비와 기타 지출의 합으로 나타내며; 상기 고정 자본 투자비는 직접비와 간접비의 합으로 나타내는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 연간 회수되어야 하는 총 비용은, 연간 발생하는 경비와 보유비용의 합으로 산출되며; 상기 보유비용은 총 자본투자비를 기반으로 산정되어 자본회수비용, 우선주 및 보통주에 대한 배당금, 차입금 상환액, 소득세, 기타 세금 및 보험을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 자본 회수비용은, 장부상 감가상각액, 이연법인세, 자기자본금 건설배당충당금의 합으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 이연법인세는, 과세장부액과 회계장부액의 차이로 인해 발생한 세금으로, 수학식 5와 같이 계산되며; 상기 과세장부액은 수학식 3과 같이 총 감가상각 대상 자본투자비에 수정된 가속 원가 회수법의 감가상각률을 반영하여 산출하며; 수학식 4와 같이 TL+2년부터는 과세소득이 없는 것으로 가정하고 수학식 6과 같이 산출된 이연법인세를 환급받는 것을 특징으로 한다.
[수학식 3]
[수학식 4]
[수학식 5]
[수학식 6]
또한 바람직하게는, 상기 연단위 자본회수비용을 실시간 자본회수비용으로 변환하는 단계는 정률법에 의거한 감가상각비를 고려한 분단위, 시간단위 혹은 일단위 시설투자비(CAPEX)와 운용비용(OPEX)를 산정하는 것을 특징으로 한다.
또한 더 바람직하게는 시설투자비와 운용비용에 연간법인세와 연간 기타 세금 및 보험을 분단위, 시간단위, 혹은 일단위로 환산 한 후 이들의 총합을 실시간 총자본 회수비용으로 구하고 분단위의 전력생산량 혹은 시간단위 전력생산량 총합, 하루 생산되는(일단위) 전력생산량의 총합으로 나누어 실시간 균등화 전력원가로 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 감가상각비는, 정률법으로 경제성 분석 간격이 분단위일 경우 0.0000095%, 시간단위일 경우 0.00057%, 일단위일 경우 0.014%의 감가상각비를 고려하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 균등화 전력원가를 산정하는 단계는, 상기 현금흐름도를 산출하는 단계를 통해 산출된 상기 현금흐름도의 미래가치를 현재가치로 변환하는 단계를 더 포함하며; 상기 현재가치로 변환하는 단계에서 변환된 현재가치의 자본회수비용을 실시간 전력생산량 혹은 에너지 저장량으로 나누어 균등화 전력원가나 균등화 저장원가를 산출하는 것을 특징으로 한다
본 발명에 따르면, 신재생에너지원별/유형별 균등화 전력원가를 추정함으로써 서로 다른 특성을 갖는 발전원의 경제성을 상호 비교 분석하기 용이하고, 변동성이 큰 신재생에너지 발전원을 기반으로 실시간 전력원가를 추정함으로써 정확한 분석이 가능한 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 실시간 전력원가 추정을 통해 우리나라 실시간 전력거래 시스템에 적용하여 전력 수요/공급 간 균형을 유지할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 신재생에너지 사용에 대한 소비자의 의사 결정에 도움을 주거나, 기업의 설비 투자 의사결정에 기초 자료로 제공될 수 있으며, 정책입안자 및 일반사업자 등이 필요로 하는 정보 제공을 통해 설비 투자에 대한 정부 지원수준(보조금액 등)을 결정할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 신재생에너지의 가격 경쟁력을 평가하기 위해 원자력 발전, 화력(가스, 석탄)발전 등 타 에너지원과의 발전비용을 비교하고, 국내외 선행연구와의 비교 등을 통해 장기적으로 비용 효율적 신재생에너지 보급 확대를 위한 시사점 도출이 가능한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 재생에너지원과 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 기술의 실시간 경제성 분석 방법의 순서를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에서 경제성 지표 입력 단계의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서 비용 모델 입력 단계의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에서 자본 비용 계산 단계의 세부 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 연단위를 실시간 단위로 변환 및 실시간 균등화 발전원가 및 균등화 저장원가를 산정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 경제성 분석을 위한 연간 회수하여야 하는 총비용 분류를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명의 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 재생에너지원과 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 기술의 실시간 경제성 분석 방법의 순서를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에서 경제성 지표 입력 단계의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1에서 비용 모델 입력 단계의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1에서 자본 비용 계산 단계의 세부 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 연단위를 실시간 단위로 변환 및 실시간 균등화 발전원가 산정 방법을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 경제성 분석을 위한 연간 회수하여야 하는 총비용 분류를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 재생에너지와 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법은 재생에너지원과 P2X 시스템에 대한 경제적 효과 및 효율성, 공공투자의 타당성을 검토할 수 있는 경제성 분석 방법이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 재생에너지원과 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법은 경제성 지표 입력 단계(S101)와, 비용 모델 입력 단계(S102)와, 자본 비용 계산 단계(S103)와, 연단위를 분단위, 시간단위 혹은 일단위로 변환하는 변환 단계(S104)와, 분단위, 시간단위 혹은 일단위 현금흐름도 산출 단계(S105) 및 실시간 균등화 전력원가 산정 단계(S106)를 포함할 수 있다.
균등화 전력원가 산정을 위해 도 1에 도시된 순서로 분석을 진행한다. 먼저 경제성 지표 입력 단계(S101)에서는 태양광, 풍력 등 다양한 신재생에너지 발전원 중 어느 하나의 신재생에너지 발전원을 선택하여, 기본적인 경제성 분석 지표(인플레이션율, 할인율, 연간 연료비 상승률, 환율 등)와 재무관련 지표(자기자본금과 차입금 비율, 예상 이자율, 법인세, 기타 소득세 등), 플랜트 경제성분석 비율(엔지니어링비용, 시운전 비용, 운전자본 비율, O&M 비용 비율 등), 플랜트 운전 관련 지표(총 작동 기간, 운전 시간, 일단위 발전량, 운용인원, 플랜트 수명, 가동률, 전기가격, 인건비 등), 교체 관련 지표(플랜트 교체 주기 등)를 선정한다.
이후 비용 모델 입력 단계(S102)에서는 신재생에너지 플랜트 CAPEX 입력을 통해 단위용량 CAPEX와 같이 시스템에 필요한 설비비용을 산정한다.
자본 비용 계산 단계(S103)에서는 비용 모델 입력 단계(S102)를 통해 산정한 설비비용을 이용하여 총 자본 투자비를 산정하게 되는데, 이때 TRR(Total Revenue Requirement) 방법론을 사용한다. TRR 방법론은 시스템의 작동에 필요한 금액과 그 외에 지출된 금액을 보상하기 위해 연간 회수되어야하는 총 비용을 산정한다. 수학식 1과 같이 총 자본 투자비(TCI, Total capital investment)는 고정 자본 투자비(FCI, Fixed capital investment)와 기타 지출(OO, Other outlay)의 합으로 나타내고, 고정 자본 투자비는 총 시스템 비용으로 직접비(DC, Direct Cost)와 간접비(IC, Indirect Cost)의 합으로 나타낸다. 여기의 직접비는 설비비용(PEC, Purchased Equipment Cost), 배관, 부지, 토목, 서비스 시설, 계측 및 제어 등을 포함한 비용이며, 간접비는 엔지니어링 비용, 건설비용, 예비비 등을 포함한 비용이다. 기타 지출은 시운전 비용, 운전자본, 건설배당충당금(AFUDC) 등을 포함한다.
도 3을 참조하면, 연간 회수하여야하는 총 비용(TRR)은 연간 발생하는 경비(Expense)와 보유비용(CC, Carrying charge)의 합으로 산출되며, 보유비용은 총 자본투자비를 기반으로 산정되어 자본회수비용(Capital Recovery), 우선주·보통주에 대한 배당금(Return on Equity), 차입금 상환액(Return on Debt), 법인세, 소득세(Income Taxes), 기타 세금 및 보험(Other Taxes and Insurance)을 포함한다. 수학식 2와 같이 이중 자본회수비용(TCRj)은 장부상 감가상각액(BDj), 이연법인세(DITXj), 자기자본금 건설배당충당금(RCEAFj)의 합으로 산출한다.
이연법인세는 과세장부액(TXD)과 회계장부액(BD)의 차이로 인해 발생한 세금으로, 수학식 5와 같이 계산된다. 과세장부액은 수학식 3과 같이 총 감가상각대상 자본투자비(TDI)에 수정된 가속 원가 회수법의 감가상각률(fMACRSj)를 반영하여 산출한다. 수학식 4와 같이 TL+2년부터는 과세소득(TXD)이 없는 것으로 가정하고, 수학식 6과 같이 산출된 이연법인세를 환급받는다. 여기에서 t는 법인세율, TL은 과세기간을 나타낸다.
또한, 수학식 7과 같이 연간 우선주, 보통주에 대한 배당금(ROIce,ps)과 차입금 상환액(ROId)은 연초잔액(BBYj,x)에 이자율(i)을 반영하여 산정한다. 수학식 8과 같이 첫 해의 연초잔액은 총 자본 투자비에 자본조달비율(fx)을 반영하여 산출하고, 두 번째 해부터의 연초잔액은 수학식 9와 같이 기존 해의 연초잔액(BBYj-1)에 장부상 감가상각액(BDj-1)과 추가지출비용(ADJj-1)을 제외하여 매년 잔액을 산정한다. 추가 지출비용은 각 자본의 이연법인세로 수학식 10과 같이 산정한다. 단, 보통주의 경우에는 수학식 11과 같이 보통주의 건설배당충당금(RECAF)도 포함하여 산정한다. 법인세는 수학식 12와 같이 산정하며, 최종적으로 보유 비용은 수학식 13과 같이 자본회수비용, 우선주·보통주에 대한 배당금과 차입금 상환액, 법인세의 합으로 산출한다. 경비는 수학식 14와 같이 발전운영비와 관련된 금액으로, 재생에너지원이나 이를 저장하는 P2X 기술의 경우 수전해에 사용되는 전력소비비용이나 연료비용과 같이 생산물 제조에 소비되는 비용과 운전 운영비의 합으로 산정한다.
위의 방법으로 산정된 총 자본 투자비, 우선주·보통주에 대한 배당금, 차입금 상환액, 소득세, 기타 세금 및 보험 등을 분단위, 시간단위, 일단위 현금흐름도 형태로 산정한다.
이후 보유비용과 경비의 합인 TRR을 균등화시킨다. 보유비용의 경우 매년 불규칙하게 발생하게 되는데, 이를 수학식 15와 같이 일정 시점의 가치로 할인시킨 후 수학식 16의 자본회수계수(CRF, Capital Recovery Factor)를 곱해주어 연도별로 균등하게 등가화 한다. 경비는 물가상승률의 영향을 제외하면 매년 일정하게 발생되는 비용으로, 수학식 17과 같이 시스템 운영 전에 발생된 비용에 균등화인자(CELF, Constant Escalation Levelization Factor)를 반영하여 등가화 한다. 균등 연간 회수하여야하는 총비용(TRRL)은 수학식 21과 같이 균등 보유비용, 균등 전력사용비용, 균등 운전운영비의 합으로 계산된다(S103).
균등화 발전원가는 수학식 22와 같이 균등 연간 회수하여야 하는 총비용에 연간 부산물 판매비용(BPV, By-product Value)을 제외한 금액에서 연간 전력 생산량을 나누어 계산된다.
연단위 균등화 발전원가를 분단위, 시간단위, 일단위 균등화 발전원가로 변환하는 단계(S104)는, 도 5 에 도시된 바와 같이 계산된다(S104).
기존의 정률법으로 연 5%의 감가상각비를 고려한 연간 CAPEX와 연간 OPEX 값, 연간 전기비용, 연간 법인세와 연간 기타 세금 및 보험 값을 더하여 연간 총 자본 회수 비용을 구하고 연간 전력 생산량으로 나누어 연단위 균등화 발전원가를 산정하는 것을, 정률법으로 경제성 분석 간격이 분단위일 경우 0.0000095%, 시간단위일 경우 0.00057%, 일단위일 경우 0.014%의 감가상각비를 고려한 분단위, 시간단위, 일단위 CAPEX와 연간 OPEX를 분단위, 시간단위, 일단위로 환산한 값, 하루 사용되는 전기 비용, 연간 법인세와 연간 기타 세금 및 보험을 분단위, 시간단위, 일단위로 환산한 값을 더하여 분단위, 시간단위, 일단위 총 자본 회수 비용을 구하고 실시간 전력 생산량으로 나누어 실시간 균등화 발전 원가로 변환한다.
결과적으로 연단위 총 자본회수비용을 분단위, 시간단위, 일단위 총 자본회수비용으로 변환하는 단계(S104)를 통해 산출된 값을 분단위, 시간단위, 일단위의 현금 흐름 산출 단계(S105)에서 분단위, 시간단위, 일단위 현금 흐름을 산출하고, 일단위 균등화 전력원가 산정 단계(S106)에서 분단위, 시간단위, 일단위 현금 흐름 산출 단계(S105)에서 산출된 값을 통해 실시간 균등화 전력 원가를 산정한다.
이때 실시간 전력 생산량은 태양광/풍력 등 재생에너지 발전단지의 실제 발전 출력을 반영하거나 예측한 출력을 사용하여 분석할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면 현재 실시간 전력거래 시스템을 기반으로 수요/공급에 따라 낮은 전기요금이 형성되는 유럽과는 달리, 우리나라는 실시간 전력거래 시스템 적용에 어려움을 겪고 있다. 위의 방법으로 산정한 실시간 균등화 발전 원가를 이용하여 재생에너지원의 전력원가나 재생에너지원으로부터 발생하는 잉여전력을 저장하기 위한 P2X의 최적 운영 방안 도출을 위한 경제성 빅데이터 모듈에 적용 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 신재생에너지원별/유형별 균등화 전력원가를 추정함으로써 서로 다른 특성을 갖는 발전원의 경제성을 상호 비교 분석하기 용이하고, 변동성이 큰 신재생에너지 발전원을 기반으로 실시간 전력원가를 추정함으로써 정확한 분석이 가능한 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 실시간 전력원가 추정을 통해 우리나라 실시간 전력거래 시스템에 적용하여 전력 수요/공급 간 균형을 유지할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 신재생에너지 사용에 대한 소비자의 의사 결정에 도움을 주거나, 기업의 설비 투자 의사결정에 기초 자료로 제공될 수 있으며, 정책입안자 및 일반사업자 등이 필요로 하는 정보 제공을 통해 설비 투자에 대한 정부 지원수준(보조금액 등)을 결정할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, 신재생에너지의 가격 경쟁력을 평가하기 위해 원자력 발전, 화력(가스, 석탄)발전 등 타 에너지원과의 발전비용을 비교하고, 국내외 선행연구와의 비교 등을 통해 장기적으로 비용 효율적 신재생에너지 보급 확대를 위한 시사점 도출이 가능한 효과를 가진다.
지금까지 본 발명에 따른 재생에너지원의 실시간 경제성 분석 및 재생에너지원으로부터 발생하는 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 신재생에너지의 경제성 분석 방법에 있어서,
    복수의 신재생에너지 발전원에서 선택된 어느 하나의 신재생에너지의 경제성 지표를 입력하는 경제성 지표 입력 단계;
    상기 입력된 경제성 지표에 따른 신재생에너지 플랜트의 시설투자비(CAPEX)를 입력하는 비용 모델 입력 단계;
    상기 비용 모델 입력 단계를 통해 입력된 값을 통하여 총자본 투자비와 보유비용 및 경비를 산정하여 자본 비용을 계산하는 자본 비용 계산 단계;
    상기 자본 비용을 계산 단계를 통해 계산된 값의 연단위 총 자본회수비용을 분단위, 시간단위, 일단위 총 자본회수비용으로 변환하는 변환단계;
    상기 변환 단계를 통해 변환된 분단위, 시간단위, 일단위 총 자본회수비용을 통해 분단위, 시간단위, 일단위 현금흐름도를 산출하는 단계; 및
    상기 현금흐름도를 산출하는 단계에서 산출된 현금흐름도를 통해 실시간 균등화 전력원가를 산정하는 단계를 포함하며, 균등화 전력 원가를 통해 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자본 비용 계산 단계는,
    TRR(Total Revenue Requirement) 방법론을 사용하여 시스템의 시설투자비 및 운영에 필요한 금액과 그 외에 지출된 금액 등과 같이 총 회수되어야 하는 총 자본회수비용을 분단위, 시간단위, 일단위로 세분화 산정하는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 총 자본 투자비는 고정 자본 투자비와 기타 지출의 합으로 나타내며;
    상기 고정 자본 투자비는 직접비와 간접비의 합으로 나타내는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 연간 회수되어야 하는 총 비용은,
    연간 발생하는 경비와 보유비용의 합으로 산출되며;
    상기 보유비용은 총 자본투자비를 기반으로 산정되어 자본회수비용, 우선주 및 보통주에 대한 배당금, 차입금 상환액, 소득세, 기타 세금 및 보험을 포함하는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자본 회수비용은,
    장부상 감가상각액, 이연법인세, 자기자본금 건설배당충당금의 합으로 산출하는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이연법인세는,
    과세장부액과 회계장부액의 차이로 인해 발생한 세금으로, 수학식 5와 같이 계산되며;
    상기 과세장부액은 수학식 3과 같이 총감가상각대상 자본투자비에 수정된 가속 원가 회수법의 감가상각률을 반영하여 산출하며;
    수학식 4와 같이 TL+2년부터는 과세소득이 없는 것으로 가정하고 수학식 6과 같이 산출된 이연법인세를 환급받는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
    [수학식 3]

    [수학식 4]

    [수학식 5]

    [수학식 6]

  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 변환 단계는,
    시설투자비의 감가상각비를 고려한 분단위, 시간단위, 일단위 시설투자비(CAPEX)와 연간 운용비용(OPEX)을 분단위, 시간단위, 일단위로 환산한 값, 분단위, 시간단위, 일단위로 사용되는 전기비용, 연간 법인세와 연간 기타 세금 및 보험을 분단위, 시간단위, 일단위로 변환한 후 이들을 모두 합산한 분단위, 시간단위, 일단위 총 자본 회수 비용을 구하고, 이들을 분단위, 시간단위, 일단위 전력생산량으로 나누어 실시간 균등화 전력원가로 변환하는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 감가상각비는,
    정률법으로 경제성 분석 간격이 분단위일 경우 0.0000095%, 시간단위일 경우 0.00057%, 일단위일 경우 0.014%의 감가상각비를 고려하는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 균등화 전력원가를 산정하는 단계는,
    상기 현금흐름도를 산출하는 단계를 통해 산출된 상기 현금흐름도의 미래가치를 현재가치로 변환하는 단계를 더 포함하며;
    상기 현재가치로 변환하는 단계에서 변환된 현재가치의 자본회수비용을 실시간 전력생산량 혹은 에너지 저장량으로 나누어 균등화 전력원가나 균등화 저장원가를 산출하는 것을 특징으로 하는 재생에너지원 및 이들의 잉여전력을 저장하는 P2X 시스템의 실시간 경제성 분석 방법.
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KR20160022614A (ko) 2014-08-20 2016-03-02 한국전력공사 분산형 태양광발전소의 경제성 검토 장치 및 방법

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