고정식 태양광시스템의 모듈경사각별 발전량과 사업비 비교분석을 통한 경제성 평가

Abstract

Korea is making a lot of efforts to spread the renewable energy, such as recently announcing the 'Green New Deal' as a strategy to transform a carbon-dependent economy into green economy in the meaning of eco-friendliness & low-carbon, and also planning to introduce KRE100 system in order to participate in the international campaign toonly use electricity from renewable energy.However, despite the government's renewable energy supply policy and various support policies, the profitability of renewable energy - 68 -including solar power generation is low due to the rising of plant site cost and decreasing renewable energy certificate (REC) prices and system marginal price (SMP).Therefore, in this paper, I tried to find a way to maximize the economic benefits of the solar power generation business by studying the angle of inclination of the module that can secure maximum profit during longterm operation within a limited area when installing a fixed photovoltaic power generation system.Among the actual power generation complexes currently in operation, one land solar power plant and one floating photovoltaic power plant were selected as research subjects, and the azimuth (0°) and incident angle of sunlight were kept constant at the same installation site, and the power generation capacity was modeled according to the module inclination angle. After modeling, the generation simulation was conducted to compare and analyze each project cost and sales for 20 years.Through this study, it was confirmed that business profit is improving because the total profit increases due to the power generation-amount increase for 20 years operation compare to the initial project cost increases by the power generation facility capacity when the module array is installed with low angle at the limited site scope of the fixed photovoltaic system|우리나라는 최근 탄소의존형 경제를 친환경, 저탄소 등의 그린 경제로 전환하고자 하는 전략으로 ‘그린뉴딜'을 발표하였고, 신재생에너지로만 전기를만들어 사용하자는 국제캠페인에 동참하고자 한국형 K-RE100제도를 도입하기로 하는 등 신재생에너지의 보급에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나, 정부의 이러한 재생에너지 보급정책과 다양한 지원정책에도 발전소 부지비용의 상승과 공급인증서(REC) 가격과 계통한계가격(SMP)이 하락하는 추세에 있어 태양광발전을 포함한 재생에너지의 수익성이 낮아지고있다.이에 본 논문에서는 고정식 태양광발전시스템 설치 시 제한된 면적 내에서 장기간 운영 시 최대 수익을 확보할 수 있는 모듈 경사각에 대해 연구함으로써 태양광발전사업의 경제적 이익을 극대화할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다.현재 운영중인 실제 발전단지 중 육상태양광 1개소와 수상태양광 1개소를 연구 대상지로 선정하여 동일한 발전부지에서 방위각(0°)과 태양광 입사각은 일정하게 유지하고 모듈 경사각에 따른 발전용량을 모델링 후 발전량 시뮬레이션을 진행하여 각 사업비와 20년간의 매출을 비교 분석하였다.이번 연구를 통해 고정식 태양광발전시스템의 한정된 부지내에서 모듈경사각을 낮게 설치할 경우 발전설비용량 증가에 따라 초기 사업비가 증가하지만 20년간 운영 시 발전량 증가로 총수익이 증가하여 사업성이 좋아지는것을 확인할 수 있었다