분야
docx서론
21세기는 에너지 전생의 시대로서 세계 각국은 치열한 경쟁을 지속하고 있다. 국내에서도 신재생 에너지의 개발 및 시스템을 구축하는 데 끊임없는 노력을 기울이고 있으나 여러 가지의 현실적인 문제들로 인하여 커다란 진전은 이루기 어려운 상태였다. 부존자원이 거의 없는 데다 에너지 원료의 전량을 해외로부터 수입하고 있는 우리나라는 지속가능한 에너지 전략의 핵심으로 안정성, 신뢰성 그리고 환경 친화적인 에너지 공급체계의 확보 등이 중요한 관건이라고 할 수 있다.
신재생 에너지 개발의 한 축으로서 태양광발전소의 급격한 보급 및 다양한 설계와 개발, 시공 및 유지보수 등 다양하게 많은 사업이 진행되고 있으며 이로 인하여 태양광 발전 사업은 독창적인 비즈니스 모델이 조성되고 있다. 지속적으로 시공 단가의 현실적인 수준의 하락과 장비의 개선으로 인해 발전의 효율이 안정화 되었으며, 노후사업과 기업의 대규모 발전소 건립 등으로 인해 규모적인 비즈니스의 분야로서 각광을 받고 있는 실정이다. 지속적인 발전 단가의 하락 및 태양광 경기의 위축에도 대형 규모의 발전소의 건립은 지속화 되고 있으며 새로운 형태의 임차형 공간을 통한 건립도 추진되고 있는 상황이다. 그 중에는 최근 한정된 지상의 공간을 대체하는 지붕과 구조물의 상단을 임차하여 시공하는 형태의 태양광 발전의 건립이 증대되고 있다.
태양광 발전은 풍력과 다르게 회전 부분이 없기 때문에 소음과 안정성이 뛰어날 뿐만 아니라 보수의 용이성과 자동화 및 무인화가 가능해서 기존의 유휴 시설과 공간을 활용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 이러한 시설을 이용하게 될 경우에는 원별 가중치가 높아서 태양광발전사업자는 사업의 경제적 타당성을 보장 받을 수 있다. 임대인의 측면에서는 사용가치 및 재산가치가 없는 옥상을 임대함으로써 일정기간의 임대료를 얻을 수 있어서 재정상 효율성을 높일 수 있으며, 태양광발전사업자가 임차기간 동안 운영하고 소유권을 이전함으로써 태양광 발전시설에 대한 이익도 함께 얻을 수 있다는 장점도 있다. 이처럼 태양광 발전의 사업이 다양해지고 확산됨에 따라서 경제성은 어떻게 이루어지고 평가되는 지 살펴보는 것은 유의미하다고 판단된다.
본론
우리나라 태양광 발전 동향
우리나라의 태양광 발전은 2006년 21MW에 불과한 태양광 발전 시설의 설치량이 발전차액지원제도 및 공급의무화제도, 신재생에너지 개발 정책과 함께 우리나라의 태양광 발전소의 보급이 확대되어 전체 누적 설치량은 2015년 기준으로 3,000MW를 넘어섰다. 국내 태양광 발전은 상대적으로 선진국보다 늦은 출발이었으나 빠른 속도로 선진국의 수준에 도달하고 있는 추세이다. 2004년부터 양산을 시작해 미국과 독일, 중국, 일본보다 시작은 늦었으나 태양광산업과 유사한 반도체 및 LCD 산업에서 축적한 기술력 및 인적 인프라를 적극적으로 활용하여 이미 우리나라의 태양광 기술 수준은 선진국 100% 기준으로 볼 때 약 90%에 육박하고 있으며, 국산화율은 70%로써 다른 에너지 산업보다 선진국 수준에 도달해 있는 것으로 평가 받고 있다.
우리나라 정부는‘제2차 국가에너지 기본계획’이 발표됨에 따라서 저탄소 녹색성장을 위한 신재생 에너지 산업화를 유도하며 궁극적으로는 2030년까지 전체 에너지의 11%를 신재생에너지로 공급할 목표를 수립하였다. 주요 내용으로는 태양광 발전의 의무공급량 비율을 증대시키는 데 그 중점을 두고 보급 달성 및 R&R의 집중 분야를 구분함으로써 기술개발을 추진하며 기존의 정부 주도성 보급 방식에서 시장 및 민간의 주도 보급 방식을 추가함으로써 효율성과 다양성을 확대하였다. 향후 ‘제4차 신재생에너지 기본계획’을 도입하여 태양광발전의 세부적인 보급목표가 재설정될 전망이다. 2002년 도입된 FIT 방식의 태양광지원사업의 경우에는 2011년 12월 기준으로 폐지되었으며, 2012년부터는 RPS 사업이 보급됨에 따라서 현재까지 우리나라의 태양광발전사업 보급정책에 있어서 그 중심적인 역할을 수행하고 있다.
종래 2016년까지 1.2GW 보급목표를 1.5GW로 확대하고 기간도 2016년에서 2015년으로 단축하는 등 정부의 지원정책 또한 매우 견고한 상태이다. 2012년에 220MW를 설치하고 2014년 태양광산업은 누적된 설치량 기준으로 1,000GW를 돌파하였다. 이로써 태양광발전은 우리나라의 신재생에너지의 보급에 가장 핵심적인 발전원으로서 자리매김하였다. 또한, RPS 에서 태양광 입찰의 경쟁이 치열해짐에 따라서 태양광 REC의 가격이 급각하였고 2014년 상반기의 REC 평균 가격은 2015년 상반기 가격의 약 35%가 하락하였다. 이처럼 정부의 지원정책과 함께 입찰 단가의 지속적인 하락에도 태양광 발전의 경제성이 향상되고 있고 현재에도 태양광의 시스템 수요는 꾸준히 증가하는 추세에 따라서 태양광 시장은 계속적으로 성장할 것으로 전망하고 있다.
태양광 발전에 영향을 미치는 요소
태양광 발전은 반도체 소자인 태양전기에 태양광이 입사하게 되고 빛 에너지를 직접 전기에너지로 바꾸어주는 발전방식이다. 즉, 태양광 발전은 근본적으로 햇빛의 양과 세기에 의하여 발전량이 정해지게 된다. 그리고 태양전지는 반도체 이기 때문에 반도체의 특성상 고온에서는 그 효율성이 낮아지게 된다. 햇빛의 세기와 양은 일사량, 일조시간, 구름량, 강우량, 강우일수, 그리고 강설량과 강설일수, 안개일수, 미세먼지, 기온, 황사일수, 풍속 등과 같은 여러 가지의 기상 요소에 의하여 변하게 된다. 여름철의 경우에는 반도체 소자인 태양 전지가 햇빛을 받게 되고 이로 인해 온도가 상승하고 효율이 떨어지게 된다. 이때 태양 전지 모듈의 온도는 대기온도와 풍속 그리고 강우 등의 기상 요소에 의하여 변하게 된다. 특히나 여름철 한 낮에 잠깐 내리게 되는 소나기의 경우는 태양 전지의 온도를 직접적으로 낮춤으로써 효율을 향상하는 데 도움을 주게 된다. 또한, 폭우나 폭설 혹은 태풍 등의 기상 요소는 태양광 발전의 설비에 대한 안정성에 직접적인 영향을 주게 되므로 위험요인으로써 구분된다. 그리고 태양광 발전소의 발전량을 확인해보면, 일사량과 일조 시간 등의 기상요소가 비슷한 분포 지역이라고 하더라도 동일한 발전량을 나타내지는 않는다. 이는 기상 요소 이외 다른 요인이 발전에 있어서 영향을 미치고 있는 것을 의미한다. 실제 위도 및 해발 높이 등의 지리적인 요소와 태양전지의 경사각고 설치 및 형태 설비의 효율과 손실 등의 설비적인 요소가 발전량에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 태양광 발전에 미치는 요소를 정리해보면 크게 기상적 요소와 지리적 요소, 설비적 요소로 구분된다. 여기에서 기상적 요소는 태양광 발전에 있어 직접적인 영향을 미치는 기상요소로 일사량과 일조시간, 구름량 등이 있을 수 있으며, 태양전지의 효율성에 영향을 미치는 것으로 온도와 풍속 등이 있을 수 있다. 그리고 지리적 요소로는 위도와 해발 높이가 있으며, 설비적 요소에는 고정가변형과 고정형, 추적형으로 구분되는 모듈의 설치 형태 및 변압기와 선로 손실 등이다.
김주영 외, 2006,『건축물에 적용된 태양광 발전시스템의 경제성 평가에 관한 연구』
차왕철, 2015,『태양광발전에 영향을 미치는 요소 분석을 통한 연간발전량 예측에 관한 연구』
에너지관리공단 신재생에너지센터, 2015, www.knrec.or.kr
한국태양광협회, 2013,『태양광산업의 현황 및 전망보고서』
한국수자원공사, 2015,『태양광산업 기술동향 분석보고서