미래의 한국의 환경규제여건에 따른 2001년도의 원자력과 석탄화력 발전단가비교 -민감도와 불확실도 분석-

Power Generation Cost Comparison of Nuclear and Coal Power Plants in Year 2001 under Future Korean Environmental Regulations -Sensitivity and Uncertainty Analysis-

대기오염의 제어가 발전 단가에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전산 모델이 개발 되었다. POGEN은 석탄 화력 발전소에 대해 대기오염 제어 비용을 가산한 균등화 발전 단가를 계산한다. 부 프로그램 Pollution은 대기 오염 제어 비용을 가산한 지배 방정식을 사용하여 총 자본 비용과 변동비용을 계산한다. 이 비용은 균등화 발전 단가를 계산하는 부 프로그램 GENeration의 추가 입력으로 사용된다. 탈황설비의 직접 비용에 대한 Pollution을 이용한 결과는 경험이 풍부한 선진국에서 발간된 비용 자료로써 검증하였다. 2001년의 전력 생산비용은 석탄화력발전소에 적용된 세 가지의 규제 시나리오에 의해 추정되었다. 입력 변수의 중요도와 미래 발전소에 대한 입력 변수에 포함된 불확실성 때문에 생기는 불확실도의 전파를 검토하기 위해 Latin Hypercube Sampling과 Multiple Least Squares 방법을 사용하여 민감도 분석과 불확실도 분석을 수행하였다. 가장 민감한 입력 변수는 원자력, 화력 공히 할인률이다. 배출가스제어 비용으로서 9-11 mills/kWh 정도가 추가되어야 한다. 이 비용은 전력 생산비용의 거의 20 퍼센트가 되고, 이에 해당하는 투자비는 1GW 용량의 석탄 화력발전소 초기 투자비용의 40%가 될 것이다. 원자력 발전에 대한 단가는 90퍼센트의 신뢰도로써 32.6-65.9, 석탄 화력에 대해서는 45.5-60.5 mills/kWh가 되며, 엄격한 규제 분위기 하에서는 원자력이 95%의 신뢰도로써 유리할 것이 전망된다.

To analyze the impact of air pollution control on electricity generation cost, a computer program was developed. POGEN calculates levelized discounted power generation cost including additional air pollution control cost for coal power plant. Pollution subprogram calculates total capital and variable costs using governing equations for flue gas control. The costs are used as additional input for levelized discounted power generation cost subprogram. Pollution output for Rue Gas Desulphurization direct cost was verified using published cost data of well experienced industrialized countries. The power generation costs for the year 2001 were estimated by POGEN for three different regulatory scenarios imposed on coal power plant, and by levelized discounted power generation cost subprogram for nuclear power. Because of uncertainty expected in input variables for future plants, sensitivity and uncertainty analysis were made to check the importance and uncertainty propagation of the input variables using Latin Hypercube Sampling and Multiple Least Square method. Most sensitive parameter for levelized discounted power generation cost is discount rate for both nuclear and coal. The control cost for flue gas alone reaches additional 9-11 mills/kWh with standard deviation less than 1.3 mills/kWh. This cost will be nearly 20% of power generation cost and 40% of one GW capacity coal power plant investment cost. With 90% confidence, the generation cost of nuclear power plant will be 32.6-51.9 mills/kWh, and for the coal power plant it will be 45.5-50.5 mills/kWh. Nuclear is favorable with 95% confidence under stringent future regulatory requirement in Korea.