울릉도 에너지 자립섬 구축계획

Report
에너지 신산업 협의회
독립형 마이크로그리드 분과
2014. 12. 16[목]
서울대학교 공과대학 교수 문승일
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울릉도 에너지 자립섬 구축계획
추진배경
“세계최초 ICT(ESS/EMS)가 융합된”
울릉도 친환경에너지 자립섬 Best Practice확보
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
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경북도 · 울릉군
• 울릉도의 친환경 섬 조성 의지
- 울릉도 그린 아일랜드
조성사업(’08년), 울릉도 녹색섬
종합계획(’10년) 등
한국전력
• 도서지역 디젤발전 결손액 발생
- ’13년 63개 도서 결손액 1,378억원
(울릉도 약 190억)
- 연료비 상승결손액 지속발생
• 예산확보의 어려움 및 기술적
• 신재생 발전원 도입으로 도서지역의
타당성 문제로 진행이 중단
디젤발전 의존도 최소화 노력 필요
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추진경과
‘14.02
울릉도 신재생 및 ESS활용 탄소 제로화 방안 검토(산업부 업무보고)
‘14.02
울릉도 탄소제로섬 구축 기본(안) 검토 : 하이브리드 M.G구축(안) 및 SPC설립 방안
‘14.05
울릉도 친환경 에너지 자립섬 조성(안) 보고(→B.H) : 경제성 검토 및 단계별 추진방안 등
’14.08
‘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
’14.10
‘울릉도 친환경에너지 자립섬 조성사업’을 위한 사업협력 양해각서 체결(차관님 임석)
- 참여기관 : 경상북도, 울릉군, 한국전력, LG CNS, 도화엔지니어링, 넥스지오
’14.11
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)
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사업개요(1/3) – 에너지원별 Mix
에너지원별 Mix (案)
현재 (MW)
현재소수력
(MW)
디젤발전
(설비용량/발전량)
소수력
디젤발전 (설비용량/발전량)
18.5
0.7 / 0.43
18.5
0.7 / 0.43
최종(MW) : 1단계 / 2단계
소수력
디젤
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
(설비용량/발전량)
풍력
태양광 연료전지 지열
ESS
단계
(MWh)
• 연료전지 도입 여부 추가 검토 필요 → 기저발전원 확보, 친환경 상징성, 주민수용성, 경제성 측면에서 유리
• ESS는 신재생설비 용량 및 년 평균 부하증가량 감안 용량 선정
발전원별 구축비용
구분
용량
(kW)
투자비
(억원)
수력
풍력
태양광
지열
ESS
연료전지
(MWh)
660
8,000
1,000
4,000
36.5
23,000
40.1
244.6
51.9
538.1
645.6
1,186.6
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총계
부대
기타
시설
비용
합계
(도서할
증 20%
적용)
432.8
112.2
3,251.9
3,902.3
사업개요(1/3) – 에너지원별 Mix
개
현행
선
1단 계
남양내연
남양내
연
10.5M
W
고객
저동내연
8 MW
고객
태양광
1 MW
ESS
21MWh
운영
시스템
풍력
8 MW
추산수력
0.7 MW
저동내연*
8 MW
추산수력
0.66 MW
7.2 MW
(7,392호)
2단계
(7,392
호)
지열발전
4 MW
연료전지
23 MW
ESS
36.5MWh
추산수력
0.66 MW
고객
(7,392호)
운영
시스템
태양광
1 MW
풍력
8 MW
사업개요(2/3) – 단계적 구축
신재생발전 Mix 도입
현재
1단계
2단계
디젤 중심의
전력공급
(‘15 ~ ‘17 )
(‘18 ~ ‘20 )
신재생 에너지
30%
디젤 Zero化
• 2개의 디젤 발전소 및
어선, 자동차로 인한 매연
→ CO2 등
환경오염 물질 과다배출
• 저동 디젤발전소 운영중단
(신재생 대체)
• 남양 디젤발전소 운영중단
→ 지열, LNG활용 발전
• ICT(ESS+EMS)가 결합된
친환경 에너지 공급
• 지역 인프라와 어우러진
친환경 자립섬 조성
→ 신재생 에너지 30% 구축
→ ‘에너지 자립섬’ 달성
사업개요(3/3) – 사업추진 방법
참여
SPC
설립
• 한전, 지자체(경북도, 울릉군) 및 전략적 투자자 등으로 주주구성
ⅹ
판매전력량
매출
판매가격
ⅹ
운영기간
• 판매전력량 : 전력수요증가율 6.2%
구조 • 판매가격 : 울릉도 정산단가 적용
• 운영기간 : 20년 적용 (통상적 PPA 약정기간 준용)
[Funding 3,300억]
SPC
구성
(예)
P.F
70%
SPC
30%
[SPC 구성(案)]
출자금 990억원
한전
25%
경북도·
울릉군
15%
전략적/재무적
투자자
60%
별첨 : 민 · 관 합동 TF 추진 경과
인천광역시 에너지 자립섬 구축계획
인천광역시 에너지 자립섬 구축계획
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인천광역시 에너지 자립섬 구축계획
 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
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인천광역시 에너지 자립섬 구축계획
 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㎾
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인천광역시 에너지 자립섬 구축계획
 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
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전남 신재생에너지 자립 섬 추진 현황
전라남도
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전남 신재생에너지 자립 섬 추진 현황
 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
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전남 신재생에너지 자립 섬 추진 현황
 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
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전남 신재생에너지 자립 섬 추진 현황
 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
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전남 신재생에너지 자립 섬 추진 현황
 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 경
제 살리기 특별대책” 사업으로 검토중
 “국토 최서남단 신안 가거도”처럼 의미있는 섬을 자립 섬으로 조성
- 가거도는 한전 운영 섬으로 한전과 협의하여 사업 추진
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제주 추자도 에너지자립섬 구축 추진
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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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제주 추자도 에너지자립섬 구축 추진
 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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제주 추자도 에너지자립섬 구축 추진
 세부 추진계획
 추진방침 : 스마트그리드 기반 에너지 공급체계 구축
 디젤발전 → 풍력발전 + 태양광 + ESS 대체
 지역주민의 생활여건에 따라 최적의 신재생에너지 생산과 소비가 가능한 시스템 구
축
 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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제주 추자도 에너지자립섬 구축 추진
Power System/Smart Grid Lab.
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감사합니다
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