에너지 신산업 협의회 독립형 마이크로그리드 분과 · Power System/Smart Grid...

에너지 신산업 협의회

독립형 마이크로그리드 분과

2014. 12. 16[목]

서울대학교 공과대학 교수 문승일

1

울릉도 에너지 자립섬 구축계획

Power System/Smart Grid Lab.

“세계최초 ICT(ESS/EMS)가 융합된”

울릉도 친환경에너지 자립섬 Best Practice확보

추진배경

3

협업·공조를 통한 울릉도 사업추진 가속화

정부

•대통령 기자회견(’14년 1월 6일)

- 신재생에너지를 활용한

‘친환경에너지타운’을 만들고

올해 중 시범사업 추진

•산업부 업무보고(’14년 2월)

- 신재생+ESS 신규 사업모델 우대

경북도 · 울릉군

•울릉도의 친환경 섬 조성 의지

- 울릉도 그린 아일랜드

조성사업(’08년), 울릉도 녹색섬

종합계획(’10년) 등

•예산확보의 어려움 및 기술적

타당성 문제로 진행이 중단

한국전력

•도서지역 디젤발전 결손액 발생

- ’13년 63개 도서 결손액 1,378억원

(울릉도 약 190억)

- 연료비 상승결손액 지속발생

•신재생 발전원 도입으로 도서지역의

디젤발전 의존도 최소화 노력 필요


추진경과

4

울릉도 신재생 및 ESS활용 탄소 제로화 방안 검토(산업부 업무보고)

‘울릉도 친환경에너지 자립섬’ 추진 민관합동 T.F 발족

- ‘에너지자립섬 및 네가와트 기업설명회’ 후속 산업부 요청(‘14.07)

- 1차～3차 회의(7.11/8.25/9.30) → 전원믹스, 투자방안, SPC 설립방안 등 결정

‘14.02

’14.08

울릉도 탄소제로섬 구축 기본(안) 검토 : 하이브리드 M.G구축(안) 및 SPC설립 방안 ‘14.02

울릉도 친환경 에너지 자립섬 조성(안) 보고(→B.H) : 경제성 검토 및 단계별 추진방안 등 ‘14.05

’14.11

’14.10 ‘울릉도 친환경에너지 자립섬 조성사업’을 위한 사업협력 양해각서 체결(차관님 임석)

- 참여기관 : 경상북도, 울릉군, 한국전력, LG CNS, 도화엔지니어링, 넥스지오

울릉도 SPC 설립을 위한 TF 운영(3회)

- 지자체SPC설립지원 검토, 풍황계측장비 설치, 주주협약서 검토 등 진행

울릉도 에너지자립섬 종합계획 수립

- 본부장 결재완료 및 관련 처․실 합의중 (기획본부, 영업본부)


사업개요(1/3) – 에너지원별 Mix

5

현재 (MW)

디젤발전 소수력 (설비용량/발전량)

18.5 0.7 / 0.43

발전원별 구축비용

구분 수력 풍력 태양광 지열 ESS

(MWh) 연료전지

부대

시설

기타

비용 합계

총계

(도서할

증 20%

적용) 용 량

(kW) 660 8,000 1,000 4,000 36.5 23,000

투자비

(억원) 40.1 244.6 51.9 538.1 645.6 1,186.6 432.8 112.2 3,251.9 3,902.3

에너지원별 Mix (案)

현재 (MW)

디젤발전 소수력 (설비용량/발전량)

18.5 0.7 / 0.43

최종(MW) : 1단계 / 2단계

단계 디젤 소수력

(설비용량/발전량) 풍력 태양광 연료전지 지열 ESS

(MWh)

1단계 15.2 0.66 / 0.56 8.0 1.0 0 0 21

2단계 비상용 0.66 / 0.56 8.0 1.0 23.0 4.0 36.5

• 연료전지 도입 여부 추가 검토 필요 → 기저발전원 확보, 친환경 상징성, 주민수용성, 경제성 측면에서 유리

• ESS는 신재생설비 용량 및 년 평균 부하증가량 감안 용량 선정

사업개요(1/3) – 에너지원별 Mix

현 행 개 선

1단 계 2단계

남양내연

10.5MW

저동내연* 8 MW

고객 (7,392호)

추산수력 0.7 MW

추산수력 0.66 MW

ESS 21MWh

풍력 8 MW

태양광 1 MW

운영 시스템

고객 (7,392호)

남양내연 7.2 MW

저동내연 8 MW

추산수력 0.66 MW

ESS 36.5MWh

풍력 8 MW

태양광 1 MW

운영 시스템

고객 (7,392호)

지열발전 4 MW

연료전지 23 MW

• 2개의 디젤 발전소 및

어선, 자동차로 인한 매연

→ CO2 등

환경오염 물질 과다배출

• 저동 디젤발전소 운영중단

(신재생 대체)

• ICT(ESS+EMS)가 결합된

친환경 에너지 공급

→ 신재생 에너지 30% 구축

• 남양 디젤발전소 운영중단

→ 지열, LNG활용 발전

• 지역 인프라와 어우러진

친환경 자립섬 조성

→ ‘에너지 자립섬’ 달성

디젤 중심의 전력공급

현재

신재생 에너지 30%

1단계

디젤 Zero化

2단계

신재생발전 Mix 도입

(‘15 ~ ‘17 ) (‘18 ~ ‘20 )

사업개요(2/3) – 단계적 구축

SPC

설립

SPC

구성

(예)

• 한전, 지자체(경북도, 울릉군) 및 전략적 투자자 등으로 주주구성

[Funding 3,300억]

P.F 70%

SPC 30%

[SPC 구성(案)]

출자금 990억원

전략적/재무적 투자자 60%

한전 25%

경북도· 울릉군

15%

• 판매전력량 : 전력수요증가율 6.2%

• 판매가격 : 울릉도 정산단가 적용

• 운영기간 : 20년 적용 (통상적 PPA 약정기간 준용)

판매전력량 판매가격 운영기간 ⅹ ⅹ

매출

구조

참여

사업개요(3/3) – 사업추진 방법

별첨 : 민 · 관 합동 TF 추진 경과

인천광역시 에너지 자립섬 구축계획



11


에코아일랜드 조성사업

사업위치 : 옹진군 덕적면 덕적도 일원

사업주체 : 인천광역시, 옹진군, 지역 5개발전사, 민·관 참여기관

사업기간 : 2011. ~ 2016.

덕적도 태양광 주택 보급 지원 108가구 및 전기자전거 10대

에너지 테마마을 조성 : 30억원


12


백아도 탄소제로섬 조성(2013 융복합 지원사업)

사업위치 : 옹진군 덕적면 백아리(백아도)

사업기간 : 2013. 9. 〜 2014. 12.

추진기관 : 인천시, 옹진군, 4개 컨소시엄 기관

- 인천TP, JH에너지, 금풍에너지, 우진산전

사 업 비 : 4,234백만원(국비 50%, 시비 35%, 군비 15%)

사업내용 : 태양광 발전 250㎾, 풍력 40㎾, ESS 1식 1,125㎾


13


덕적도 에너지자립섬 조성(2014 융복합 지원사업)

사업위치 : 옹진군 덕적면(덕적본도)

사업기간 : 2014. 8. ~ 2015. 7.

추진기관 : 인천시, 옹진군, 한전 등 총 10개 기관 컨소시엄

사 업 비 : 2,310백만원(국비 1,100, 인천시 605, 옹진군 605)

사업내용 : 덕적면 주민자치센타 등 7개소 신재생발전설비 설치

- 사 업 량 : 태양광 144kW, 풍력 33kW, 지열 10RT, ESS 500kWh


14


전남 신재생에너지 자립 섬 추진 현황

15

전라남도


대상 섬 현황

212개 섬(계통연계 138, 한전 운영 46, 시군 운영 28), 34,746가구

- 유인 섬 275개중 육지화(31개), 신재생에너지 기 설치(26개), 일시 거주 (4개),

이주 예정(2개) 63개 섬 제외

※ 전남 섬 현황 : 총 2,219개 섬(전국 3,409개 섬의 65%) / 유인도서 275개 섬

추진방향

전남도 에너지 자립 섬 조성 기본계획 수립 : ‘12. 1월

- 한전 전력계통 연계 섬(138개 섬) : 민간발전사업자 유치를 통해 추진

- 한전운영 자가발전(46개 섬) : 한국전력 자립 섬 사업으로 추진

- 시․군 운영 자가발전(28개 섬) : 국비지원 사업으로 지자체가 추진


16


지금까지 추진상황

⇒ 8개 사업, 18개 섬 추진 중(해남 삼마도, 진도 가사도 준공)

① (전남도+한전) 마이크로그리드 실증 연구사업 / 293억원

- 진도 가사도, 신안 비금·안좌·팔금·장산·옥도, '12~'15

② (전남도+한전) 성장거점연계 지역산업 육성사업 / 90억원

- 진도 동거차도, 서거차도, 상하죽도, '14~'17

③ (전남도+에관공) 해남 상마도 에너지 자립 섬 / 34억원

- 해남 상마도·하마도, '13~'14 * 준공 : ‘14. 9월

④ (전남도+한전) 진도 가사혈도 에너지 자립 섬 / 30억원


17


지금까지 추진상황

⇒ 8개 사업, 18개 섬 추진 중(해남 삼마도, 진도 가사도 준공)

⑤ (전남도+기업) 해남 중마도 에너지 자립 섬 / 19억원

- 해남 중마도, '12~'15 * 정부 “광역경제권 협력사업”으로 추진

⑥ (전남도+에관공) 신안 상태도 에너지 자립 섬 / 25억원

- 신안 상태도·중태도, '14~'15 * 준공 : ‘14. 9월

⑦ (민간발전사) 신안 자은도 에너지 자립 섬 / 1,100억원

⑧ (민간발전사) 완도 청산․노화도 에너지 자립 섬 / 2,600억원


18


향후계획

도내 대형 섬(진도 조도, 신안 흑산도) 에너지 자립 조성

- 민간발전사 참여형 및 국가사업으로 추진(개소당 1,000억원 규모)

※ 전남도는 진도 조도 자립 섬 관련 기획과제를 추진중이며 “세월호 사고 관련 진도 경제 살리기 특별대책” 사업으로 검토중

“국토 최서남단 신안 가거도”처럼 의미있는 섬을 자립 섬으로 조성

- 가거도는 한전 운영 섬으로 한전과 협의하여 사업 추진


19

Power System/Smart Grid Lab. 20

제주 추자도 에너지자립섬 구축 추진


추자도 일반현황

위 치 : 제주도 북서쪽(제주항에서 약 53Km 거리)

면 적 : 6.167㎢(제주부속도서 중 1번째)

인 구 : 2,576명(세대수 : 1,167세대)

주산업 : 수산업

전력 사용현황 : 16,006㎿h/년(최대 2,736㎾, 평균 1,827㎾)

디젤발전기 : 5,500㎾(1,000㎾×4, 500㎾×3)


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사업개요

사업기간 : ‘15. 1. ～ ’15. 12.

참여기관 : 제주특별자치도, 한국전력공사, 민간SPC

* SPC구성 : 참여희망 전문기업 및 제주기업으로 구성

소요예산 : 254억원(민자)

* 디젤발전기 사용 비용을 SPC에서 신재생에너지와 ESS에 先투자

주요 사업내용 : 추자도 마이크로그리드 시스템 구축

기존 디젤발전과 신재생에너지 하이브리드 시스템으로 구축

* 풍력발전(3MW), 태양광(1.5MW), 전력저장장치(12MWh)


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세부 추진계획

추진방침 : 스마트그리드 기반 에너지 공급체계 구축

디젤발전 → 풍력발전 + 태양광 + ESS 대체

지역주민의 생활여건에 따라 최적의 신재생에너지 생산과 소비가 가능한 시스템 구축

발전원별 구축계획

풍력발전(3㎿) : 발전효율, 경관 등 고려, 단위용량 및 위치 결정

태양광(1.5㎿) : 저수지, 공공기관, 학교, 주차장 등

ESS(12㎿h) : 한국전력 디젤발전소 내 설치


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감사합니다

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