A Study on the Application Effect of Central-Grid PV System at a Streetlamp using RETScreen - A Case Study of Gwangjin-gu -

RETScreen을 이용한 가로등의 계통연계형 태양광시스템 적용 효과 분석 - 서울시 광진구를 중심으로 -

With continued economic growth, Korea has seen an increase in the nighttime activities of its citizens as hours of activity have extended into night. There is an increasing trend in energy consumption related to citizens' nighttime activities. In order to analyze ideas for an efficient replacement of the power consumption of streetlights and for profit generation by applying grid-type solar systems, this study used an RETScreen model. Through energy analysis and cost analysis, the application benefit and viability of grid-type solar street light systems were analyzed. With analysis result of a total weekly power generation of 114 kWh via a grid-connected solar streetlight system, it was shown that the net present value of a grid-connected solar street light system is 155,362 KRW, which would mean a payback period of about 5.2 years, and as such, it was shown that profit could be generated after about 6 years. In addition, if the grid-connected solar power generation system proposed by this study is to be applied, it was shown that 401,935 KRW in profit could be generated after the 20-year useful life set for the solar system. In addition, the sensitivity analysis was performed taking into account the price fluctuations of SMP, maintenance. As a result, a payback period has increased by 1~2 years, and there were no significant differences. Because the most important factor that affect the economic analysis is the cost of supply certification of renewable energy, a stable sales and acquisition of this certification are very important. the Seoul-type Feed in Tariff(FIT) connected to other institutions will enable steady sales by confirming to purchase the certification for 12 years. Therefore, if those issues mentioned above are properly reflected, Central-grid PV system project will be able to perform well in the face of unfavorable condition of solar PV installation.

우리나라는 지속적인 경제성장으로 인해 도시의 활동시간이 야간으로 연장되면서 시민들의 야간활동이 늘어나고 있다. 따라서, 가로등 사용에 따른 에너지 소비량도 점점 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구는 계통연계형 태양광시스템을 가로등에 적용하여 효율적으로 가로등의 전력소비를 대체하고 이윤을 창출하는 방안 분석을 위해 RETScreen model을 사용하였다. 에너지분석, 비용분석을 통해 계통연계형 태양광 가로등 시스템의 적용효과 및 타당성을 분석하였다. 분석 결과, 계통연계형 태양광 가로등 1주 당 총 전력생산량은 114 kWh, 계통연계형 태양광 가로등 시스템의 순 현재가치는 155,362원, 자기자본회수는 5.2년으로 약 6년 이후로는 수익을 창출할 수 있는 것으로 나타났다. 그리고 본 연구에서 제안한 계통연계형 태양광 발전시스템 적용 시 태양광 설비의 내구 연한으로 설정한 20년 뒤에는 401,935원의 수익을 창출할 수 있는 것으로 나타났다. 추가적으로 계통연계형 가로등 시스템의 경제성 평가 시 영향을 줄 수 있는 요인을 고려하고자 유지관리 비용, SMP 가격의 변동을 고려하여 민감도 분석을 실시하였다. 실시 결과, 유지관리 비용의 비율변화와 SMP 가격의 변동을 고려할 시 자본회수기간이 1~2년 정도 늘어나, 전반적으로 연구결과에는 큰 차이를 보이지 않았다. 경제성 분석에서 신재생에너지 공급인증서의 가격이 가장 큰 요인으로 작용하기 때문에, 신재생에너지공급인증서의 획득 및 안정적인 판매가 중요할 것으로 판단된다. 그러나 신재생에너지공급인증서를 획득할 경우, 서울형 발전차액지원 제도와 관련하여 이미 일부 기관이 서울시와 협정을 맺어 12년간 신재생에너지공급인증서 구매를 확정하도록 하여 안정적인 판매가 가능하다. 그렇기 때문에 이러한 사항들이 잘 반영된다면, 열악한 서울시의 태양환경에도 가로등을 통한 태양광 발전사업을 수행할 수 있을 것이라 생각된다.