5. 사전 타당성 분석
5.3 경제적 타당성
5.3.5 균등화 에너지비용(LCOE, Levelized Cost of Energy)
균등화비용 산출은 IEA(International Energy Agency)의 모델을 적용하였음(OES- IEA, 2015)
- 균등화비용 산출식
- 위 식에서 CAPEX = Capital expenditures 건설비용 - OPEXt = Operational expenditures(at year t) 운영비
- AEPt = Annual electricity production(at year t) 연간전력생산량 - r = discount rate 할인율
- n = Lifetime of the system 발전기 수명
- t = Year from start of project 조류발전기 운영 기간
- 한편, 국내의 전원별 균등화비용의 산출식은 다음과 같음(에너지경제연구원, 2013)
∙ LCOE = 고정비 + 변동비
= 건설비 * 고정비율 / (설비용량 * 시간 * 이용률 * (1 – 소내전력률)) + 연료비(원자력의 경우 원자력연구개발기금 포함)
∙ 국내
×이용율× 소내비율
건설단가원×고정비율
발열량× 소내소비율
열소비율×연료비단가
∙ 고정비율: 자본회수계수 + 법인세율 + 운전유지비율
(2) LCOE의 산출 결과
가. 기본 가정 및 적용 변수
균등화비용 산출 시 발전량은 경제성 분석에 적용한 것과 동일하게 적용하였으며, 이외의 기본 가정은 OES-IEA 및 JRC의 기준 적용
- 조류발전 시스템의 내용년수와 연간 O&M비용은 경제성 분석과 동일한 20년과 총 건설비(투자비)의 3.4%를 적용하여 산출
균등화비용 산출 시 건설비용은 928억원으로 연간전력생산량에 대한 3개의 비율 (30%, 33%, 40%), 할인율은 기재부 4.5%와 OES-IEA, JRC의 기준인 10%의 2개안을 적용하여 총 6개안에 대한 균등화비용을 산출하였음
나. 균등화비용 산출 결과
10MW급 조류발전기의 공사비용을 경제성분석의 건설비용인 928억원을 5년간 균등 하게 적용하고, 6년차인 2026년부터는 3.4% 유지비를 적용, 또한 발전기 평균이용률 을 3개의 case로 분석 진행하여 균등화비용 산출
구 분 주요 내용
운영 기간
20년
- OES-IEA International LCOE for ocean energy technologies, 2015 기준 - JRC Ocean Energy Status Report, 2016 기준
발전량
시설용량: 10MW
연간발전량: 발전기 평균이용률에 따른 4개 case로 진행 Case 1(30.0%) 26,280MWh, Case 2(33.0%) 28,908MWh, Case 3(40.0%) 35,040MWh
비용
건설비용: 928억원
연간 운영/유지 비용: 31억원/년(투자비의 3.4%) - 출처: ETRI 2014, European Commission, pp34 ~ 36
할인율 4.5% 적용(기획재정부, 예비타당성조사 수행 총괄지침 제50조)
[표 5-22] LCOE 산출을 위한 기본 가정 및 적용 변수
case별 균등화비용 산출된 결과는 할인율 4.5%에서 288 ~ 384원/kWh으로 예측되며, 상세 결과는 [표 5-23]와 같음
- (case 1) 균등화비용은 할인율 4.5%와 10%에서 각각 384원/kWh와 522원/kWh로 산
출되었음
- (case 2) 균등화비용은 할인율 4.5%와 10%에서 각각 349원/kWh와 475원/kWh로 산
출되었음
- (case 3) 균등화비용은 할인율 4.5%와 10%에서 각각 288원/kWh와 392원/kWh로 산
출되었음
최근 조류발전 상용화기술 개발사업 보고서(한국해양과학기술원, 2017) 결과에서 시 설용량 100MW급 조류발전기의 LCOE는 58~576원/kWh으로 예측되었으며, 지속적인 연구개발을 통한 학습효과(learning effect)와 대규모발전단지 건설을 통한 시설의 공 동활용 등으로 전체 투자비 감소와 조류발전의 LCOE 값이 낮아질 것으로 예상함
OES-IEA(2015)에서는 상용화 단계의 조류발전 LCOE를 148~320원/kWh으로 예측하
였으며, 유럽의 경우 2016년 기준으로 조류발전의 LCOE를 709~932원/kWh로 산출하 였고, 본격적인 조류발전 상용화 시기에는 197원/kWh로 감소할 것으로 예측하고 있음 (JRC Ocean Energy Status Report, 2016)
평균이용률(%)
균등화비용(단위: 원/kWh)
할인율(4.5%) 할인율(10.0%)
Case 1(30.0%) 384 522
Case 2(33.0%) 349 475
Case 3(40.0%) 288 392
[표 5-23] LCOE 산출 결과