발전소 타당성분석/사업계획서 작성 4 – 관련 법규 검토

신재생에너지 발전소를 건설하고 운영하는데 관련되는 법률이 많다. 저탄소 녹색성장 기본법, 에너지 및 자원사업 특별회계법, 에너지이용합리화법, 전기사업법, 집단에너지사업법 등이 직접적으로 발전소 사업에 관련 된 법이다. 간접적이거나 일회성 관련 법령으로는 환경영향평가법, 가스사업법, 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법, 대기환경보전법, 폐기물관리법, 산업기술혁신 촉진법 등이다. 국내에서 발전사업을 영위하는데 필요한 모든 행동에 대해서 관련 법률의 제한을 받고 있으므로 관련 법률 및 법규에 대해서는 깊은 이해를 하는 것이 필요하다. 복잡하고 지루하여 관련 법을 조사하는 것을 게을리 할 경우 사업의 시행과 운영에서 큰 손해를 입을 수 있으므로 법률 개정에 대해서도 항상 확인이 필요하다.

 

1)    저탄소 녹색성장 기본법

과거 에너지 기본법을 통해 에너지 관련 법률의 기반을 잡았으나, 이명박정부에서 저탄소 녹색성장 기본법을 적극 추진하여 2010년 제정되었다. 법의 목적은 경제와 환경의 조화로운 발전을 위해 저탄소 녹색성장에 필요한 기반조성, 녹색기술과 녹색산업의 발전 및 활용을 통해 국가 발전을 이룬다는 것이다.

이 법은 과거 에너지기본법의 내용 중 에너지 계획 수립, 기술계발, 위원회 등의 내용을 가지고 왔으며, 상세한 내용까지 포함하고 있어 기본법으로는 특이한 형태를 가지고 있다. (국세기본법이 85조, 국토기본법이 30조로 되어 있는데 저탄소 녹색성장 기본법은 64조로 구성됨) 에너지 관련 계획의 근거는 이 법이 가지고 있으며, 에너지 관련의 일체 행위에 대한 근거를 가지고 있는 법이다.

 

2)    에너지(기본)법

에너지에 관련된 기본법에 대한 요구가 높아지면서 에너지 기본법이 제정되었다. 2010년 저탄소 녹색성장 기본법의 제정으로 에너지 기본법에서 에너지법으로 지위가 바뀌었고 그에 따라 내용수정이 있었다. 예를 들면 국가 에너지 계획수립에 관한 내용은 녹색성장법으로 이동하고, 에너지법에는 지역에너지 계획수립 관련 내용이 남았으며, 비상시 국가에너지 수급계획은 에너지법에 남게 되었다. 또한 에너지위원회는 존치되는 등 두 법 간에 혼란이 있으나, 두 법에 대한 고려는 모두 필요하다.

 

3)    산업기술혁신 촉진법

국가간 무역협정이 증가함에 따라 산업분야에 대한 직접지원이 불가능하게 되고, 기술인력 양성, 기술발전, 연구시설 지원 등의 간접지원을 하기위한 법적근거를 위해 제정된 법으로 과거에는 공업 및 에너지 기반기술 조성에 관한 법률이었다. 공업, 광업, 에너지산업 등에 대한 지원제도, 각주체의 역할과 의무가 가 포함되어 있는 법이다.

 

4)    에너지이용 합리화법

에너지 기본법을 거쳐, 현재 저탄소 녹색성장법이 하고 있는 에너지 산업의 기본법 역할을 한 법이 에너지이용 합리화법이다. 현재는 기본법이 있어 주요한 내용은 포함하고 있지 않으나 주요 에너지의 수급안정에 관한 상세한 내용을 포함하고 있다. 특히 ESCO(에너지절약전문기업)등에 관한 근거를 가지고 있어 발전사업 진행시에 참고하여야 하는 법이다. 대형 석탄화력 발전이나 원자력 발전, LPG발전 등 수백 MWh 급 발전소 건설의 경우 사업의 규모상 건설업체를 보유한 기업에서 진행 되지만, 수십 MWh급 발전소의 경우에는 ESCO기업 이나 전문건설업체를 EPC로 이용하게 되므로 관련 법령에 대한 이해가 필요하다.

 

5)    에너지 및 자원사업 특별 회계법

에너지의 수급 및 가격 안정과 관련 사업의 효과적인 추진을 위한 특별회계에 관한 법으로 세입 세출에 관한 사항을 규정한다. 산업통상부 장관이 관리 책임을 지며, 투자 계정과 융자계정으로 나누어 관리하며 투자계정은 과징금, 부과금, 가산금 등을 세입으로 하고 각종 사업, 사업의 출연 또는 보조 등의 세출 목적으로 사용한다. 융자계정은 융자금의 원리금 수입을 세입으로 하여 한국석유공사, 한국광물자원공사, 대한석탄공사, 한국광해관리공단, 한국에너지공단, 한국가스안전공사 등에 융자하여 사업을 진행할 수 있도록 한다. 즉, 이 법에 근거하여 발전사업에 대한 지원 등을 받을 수 있는 법이다.

 

6)    석유 및 석유대체연료 사업법

석유 수급과 가격안정을 도모하고 석유제품과 석규대체연료의 적정한 품질을 확보하는 것을 목적으로 한다. 이 법에서 바이오 디젤, 바이오 에탄올, 석탄액화연료유, 천연역청유, 유화 연료유 등 석유대체연료를 규정한다.

 

7)    전기사업법

전기사업에 대한 기본제도를 규정하고 경쟁을 촉진하여 건기사업의 발전을 목표로 하는 법이다.

발전/송전/배전/전기판매/구역전기사업자 에 대한 법률이 정해져 있다. 전기사업의 허가에 관한 법적 근거를 포함하고 있으며, 법에 따르면 2종류 이상의 법은 겸업이 불가능하다. 이에 따라 한국전력이 발전자회사를 분사하게 되었다. 단, 배전과 전기판매사업은 겸업이 가능하여 현재 한전은 송전, 배전, 전기판매 업을 영위하고 있다. 전기사업법은 전기의 공급과 품질규제를 하고 있으며, 전력수급 안정조치도 포함하고 있다.

전력시장에 대한 법도 포함하고 있어서 각 사업자의 전력판매에 대한 규정을 포함하고 있으며, 이에 따라 한국전력거래소 설치 및 운영의 근거를 포함하고 있다. 또한 일정 규모 이상의 발전사업에 대한 허가권을 가진 전기위원회 설치 및 운영을 규정하고 있다.

 

8)    자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률

폐기물의 발생을 억제하고 재활용을 촉진하는 목적으로 자원을 순환하여 이용하는 목적을 가진 법이다.

이 법의 주체는 다른 관련 법과 달리 환경부이며, 이 때문에 사업자에게 유리한 해석과 사업자에게 편의를 확보해주는 타 법과 달리 규제 및 제한이 강한 법률이다. 특히 SRF(구 RPF 등)나 Bio-SRF를 사용할 경우 큰 영향을 받는 법이므로 상세하게 파악을 하는 것이 매우 중요하다. 또한 이 법 관련으로 위법행위를 하였을 때 사업자가 받는 타격이 매우 크므로 가장 중요하게 관리하여야 하는 법이다.

 

9)    폐기물 관리법, 대기환경 보전법

역시 환경부가 관리하는 주요 법이며, 국내에서 어떤 사업을 영위하건 이 2개 법령의 제한을 피할 수가 없다. 특이한 것은 폐기물 관리법과 대기환경 보전법이 서로 반대되는 시각에서 제정된 법이다. 폐기물 관리법에서는 산업 및 생활 폐기물의 소각을 적극 권장하여 매립량을 줄이는 것을 권장하고 있으나, 대기환경 보전법은 소각에 따른 대기환경 오염을 보호하기 위해 가혹한 규정을 보유하고 있다. 이 때문에 SRF와 Bio-SRF를 사용하고자 하는 경우에는 대기환경 보전법에 대한 대비를 철저하게 하여야 한다.

 

10)  환경영향평가법

환경부가 가진 가장 강력한 법 중 하나가 환경영향평가법이다. 일정규모 이상의 발전소 건설을 위해서는 환경영향평가를 반드시 받아야 하며 환경영향평가 기간도 최소한 1년을 잡아야 한다. (소규모의 경우에는 더 짧게도 가능하다) 석탄화력발전소 건설 과정에서 환경영향평가로 인해 공기가 늘어나서 사업자의 부담이 커지는 경우도 흔하게 일어나는 반면, 4대강 살리기에서는 환경영향평가를 느슨하게 수행한 것이 문제가 되기도 한다. 일정규모 이상의 발전사업자는 반드시 환경영향평가를 득해야 하므로 이에 대한 깊은 이해가 반드시 필요한 법이다.

 

11)  신에너지 및 재생에너지 개발 이용 보급 촉진법(신재생에너지법)

신재생에너지 발전사업을 추진하고자 하는 사업자에게 가장 도움이 되는 법이다. 법의 이름에서 보듯 촉진하기 위한 법이며, 산업의 활성화를 위해 각종 지원제도를 규정하는 법률이다. 특히 발전차액 지원제도와 신재생에너지 공급인증서 등에 관한 규정을 가지고 있어 신재생에너지 발전이 석탄화력 발전이나 원자력발전과의 경제적 불균형을 교정해주는 역할을 하고 있다.

 

발전 사업을 하기위해 필요한 몇가지 법을 확인하였다. 세부적으로 보면 더 많은 법과 연관이 되어 있지만, 위에서 열거한 법은 반드시 숙지하고 이해하여 정부의 정책 방향을 살펴 보는 것이 중요하다. 예를 들면 2011년 순환정전 사태 이후 전력수급 계획이 전력 예비율 증가에 집중하였고, 석탄화력 발전과 원자력 발전 허가가 빠르게 이루어졌다. 이러한 시기에는 발전사업 추진이 유리하며 인허가, 자금조달 등이 용이하여 사업 진행이 쉽다. 반면 최근(2016년)에는 증가된 발전소로 인하여 공급과잉 현상을 보이며 SMP하락으로 석탄화력과 원자력 발전을 제외한 발전사업자의 수익이 저하되고 있다. 이러 시기에는 신규 발전소의 인허가도 어려울 뿐 아니라 자금을 조달하는 것도 어려운 상황이 된다.

항상 시장 상황과 정부의 정책 변화를 주시하고 있어야 적절한 시점에 사업 추진이 가능한 것은 발전 산업도 다른 산업과 다를 바 없다.

발전소 타당성분석/사업계획서 작성 3 – 정부정책 방향과 지원정책 방향

어떠한 사업을 추진하던 간에 정부의 정책방향은 중요한 요소이다. 특히 정부의 정책방향을 허가, 금융지원, 그리고 수년간 운영방향까지 영향을 줄 수 있는 요소이므로 최소 20년은 운영해야 하는 발전소 프로젝트에서는 신중하게 고려해야 하는 요소이다. 물론 신재생에너지의 경우 향후 성장해야 하는 당위성을 가진 분야이기 때문에 큰 틀에서 정부정책이 걸림돌은 되지 않을 것이다. 하지만, 수익성 부분에서는 정부 정책의 도움이 없으면 성공하기 어려운 면이 있으므로 고려가 필요하다.

예를 들면 신재생에너지에 주어지던 FIT(발전차액 지원제도) 방식의 지원은 향후 신재생에너지 산업을 발전을 고려하여 RPS(신재생 의무비율 할당제)제도로 변경 언급이 나온 것이 2003년 말, 2008년에는 도입을 공식적으로 천명하고, 에너지 기본계획에 포함하였다. 당시에는 정부가 신재생에너지 도입에 적극적이었고 여러가지 지원정책이 있었기에 신재생에너지 산업의 빠른 발전을 예상했고 FIT방식으로는 충분한 지원이 어렵다고 판단했기 때문이다.

이명박정부에서는 녹색성장을 기치로 내걸고 온실가스의 급격한 감소를 국제적으로 천명하였기에 신재생에너지 분야의 기대가 있었으나, 현실은 신재생에너지 산업 발전에 소극적이었고 RPS제도가 발전사에 부담을 준다는 이유 등으로 발전소 온배수 활용을 신재생에너지에 포함 시켜서 발전회사가 신재생에너지 할당량을 쉽게 달성할 수 있도록 해주었다. 또한 2011년 대정전 이후 신재생에너지를 통한 분산전원에 대한 정책지원 확대를 기대하였으나 오히려 석탄발전소와 원자력 발전소 확대로 진행되었다.

박근혜정부에서는 창조경제 등의 기치에 따라 신재생에너지와 스마트 그리드를 통한 분산전원 관련 산업에 대한 지원을 기대하였으나 역시 후속 지원정책이 미약하였고, 온실가스 배출량 감축은 확정하였으나 후속 정책이 미비한 상태이다.

그럼에도 불구하고 초기 RPS제도에서 수립한 마일스톤과 이에 따른 법령이 큰변화는 없기 때문에 아직까지는 신재생에너지 산업이 미약하지만 성장을 계속하고 있다.

 

정부정책 및 지원정책 확인은 크게 아래와 같이 3부분을 중심으로 조사하면 된다.

 

1)    정부 정책 방향과 관련 법령

정부의 정책 방향을 기본적으로 ‘신에너지 및 재생에너지 개발이용보급 촉진법’에 의거한다.

이 법령과 하위 법을 확인하는 것이 기본이며 (www.law.go.kr) 에서 확인이 가능하다. 법령에 대한 해석은 일부 시민단체 등에서 시행하고 있다. 현실적인 계획은 [국가 에너지 기본계획]과 [전력수급 기본계획]을 참조하면 정부가 향후 5추진할 계획을 예상할 수 있다. 또한 발전 용량에 따른 법적 규제 사항과 인허가 방법 등을 미리 확인해 놓는 것이 중요하다.

 

2)    신청 및 인허가 방법 확인

전력 계통에 연계하여 전력을 판매하기 위해서는 전기위원회에서 발전사업 허가를 받거나, 혹은 광역지자체장(3MWh 이하)의 허가를 받아야 한다. 대형 발전소의 경우에는 환경영향 평가를 받는 것이 필수이고, 대규모 발전소 건설시에는 토지를 수용하기 위한 법령, 대기, 수질, 소음 등에 대한 규제 법령을 확인하고 신청하여야 한다. 일반적으로 이러한 절차는 EPC업체, 혹은 발전 설비 업체 들이 상세하게 파악하고 있고 충분한 자료를 보유하고 있으므로 도움을 얻는 것이 유리하다.

 

3)    지원정책 확인

신재생에너지 관련해서는 신재생에너지 지원 자금을 이용할 수 있다. 직접 지원은 거의 사라졌고 금융지원 혜택이 주를 이루고 있다. 또한 세액공제 및 관세 경감 등의 혜택을 얻을 수도 있다. 또한 ESCO자금을 이용하는 방법도 있으며 민간 자금에서도 과거에 모집한 자금이 사용되지 않아 잔액이 많은 경우도 있다. 이를 적절히 활용하면 금융조달비용을 절약할 수 있다.

지자체의 특성에 따라 신재생에너지 발전소를 적극지원해 주는 경우도 있다. 일반적으로 토지개발 허가권자인 지자체가 민간 사업에 적극 개입하지 않는 것이 원칙이다. 또한 신재생에너지 발전소가 채용을 많이 하는 산업이 아니므로 적극 유치하는 지자체도 거의 없는 것이 현실이다. 그럼에도 세수가 부족한 일부 지역에서 적극적으로 태양광 발전소를 유치한 경우가 있으나 최근에는 포화 상태로 더 이상 건설이 어려운 경우가 많다. 하지만, 태양광이 아닌 신재생에너지에 대해서는 긍정적인 자세를 취하는 경우가 있고 고용 유발이 예상되는 형태의 발전소의 경우에는 역시 긍정적인 협조를 얻을 수 있는 지자체가 존재한다.

발전소 타당성분석/사업계획서 작성 2 – 국내외 사례 분석

  1. 국내외 유사시설의 설치 및 운영사례

 

사업을 진행하는데 가장 중요한 것 중 하나가 바로 성공 사례이다. 성공사례가 없는 사업을 시작해서 성공시켰던 과거는 이제 책이나 드라마에서나 만날 수 있는 사례이고, 현실 세계에서는 최소한 일본의 성공사례라도 있어서 사업을 추진할 수 있는 것이 현실이다. 또 다른 중요한 것은 국내의 성공사례가 있을 경우에 관련 인력을 구하기 쉽고, 운영중 문제가 발생했을 때 도움을 얻기 쉽다는 점도 있다. 국내에 사용하고 있는 시설이 거의 없다면 운영하기 위한 인력의 조달도 어려울 뿐 아니라 고장이나 오작동 등의 문제가 발생했을 경우에 생산업체가 해외에 있다면 1~2주 운영 못하는 상황이 쉽게 발생할 수 있기 때문에 피해가 커질 수 있다.

아직까지 국내에는 신재생에너지 사업이 태양광, 풍력 위주로 구성되어 있어서 태양광과 풍력 발전 사례는 쉽게 접할 수 있지만, 기타 신재생에너지에 대한 사례를 얻기가 어렵다. 다만, 몇 년전만 해도 특정 신재생에너지 발전 사례는 해외에서만 얻었어야 했지만, 이제는 1~2군데라도 사례를 얻을 수 있다는 것이 상황이 좋아진 것으로 보아야 할 것이다.

 

국내외 유사시설의 설치 및 운영사례 작성 실제

 

  • 사업주체

사업을 영위하고 있는 주체가 어떠한 형태인지는 중요한 요소이다. 신재생에너지 발전 전문 회사인지, 대기업 자회사인지, 개인인지에 따라 회사를 운영하는 경험과 능력, 방식에 차이가 있기 때문에 사업주체의 특성을 정확하게 파악하는 것이 중요하다.

  • 위치

기본 정보에는 당연히 들어가야 하는 내용으로 태양광, 풍력의 경우 지리적 특성이 중요하므로 파악할 필요가 있으며, 기타 신재생에너지의 경우에도 지방자치단체의 적극성, 주변 인구의 발전사업에 대한 호감도 등을 파악할 때 필요한 자료이다.

  • 시설 방식

신재생에너지원 별 특징이 있지만, 각 에너지원에서도 여러가지 방식이 존재 할 수 있다. 예를 들면 바이오매스나, 폐기물 발전은 소각로를 유동식으로 할지 스토커식으로 할지 등을 선택할 수 있고, 태양광은 패널의 특징, 풍력은 블레이드의 차이, 지열은 히트펌프의 구성 방식 등에 따라 차이가 있으므로 발전 시설의 구성 방식은 반드시 조사되어야 한다.

  • 발전능력

발전능력은 발전소의 규모를 가늠할 수 있는 중요한 요소이다. 신재생에너지 원별로 발전용량에 따라 필요한 부지, 시설, 인원에 대한 대략적인 규모가 있다. 이를 가늠하고 비교하기 위해서는 발전 용량에 대한 정보 수집도 필수 요소이다.

  • 발전효율

과거에는 발전효율의 격차가 커서 중요한 정보였고, 외부로 유출하면 안되는 핵심 정보였다. 하지만, 최근에는 기술이 평준화 되어서 비슷한 효율을 가지고 있어서 큰 문제는 되지 않는다. 과거 포스트에서 정리한 바와 같이 발전효율 1%는 수익성 1%개선과 동일한 것으로 효율 1%에 집착하는 경우가 있는데 항상 옳은 것은 아니다. 국내 태양광 인버터 업체 중 한 곳은 경쟁사 대비 1~3%높은 효율과 낮은 가격으로 시장점유율을 확보하려는 회사가 있는데, 효율을 높이고 가격을 낮추기 위해서 안전회로와 보호회로를 생략해서 고장이 잦은 경우가 있다. 1년 가동일 200일 중에서 고장수리 기간이 2일이면 연수입이 1% 하락하는 것이니 냉정하게 판단해야 하는 문제이다.

  • 총사업비

앞에서 열거한 정보를 종합하면 일반적인 총사업비를 예측할 수 있다. 만약 일반적인 총사업비와 차이가 크다면, 생각하지 못한 문제가 있었거나, 혹은 문제를 쉽게 처리했거나 하는 중요한 경험을 가지고 있다는 의미가 된다. 이런 경험은 최대한 얻어내는 것이 중요하다.

  • 경제성 정보

매출, 고정비용, 변동비용에 대한 정보가 필요하다. 이런 정보는 대부분 대외비로 관리되는 것이라서 쉽게 알려주지 않는다. 이번 포스트에서 언급했듯 공공기관이 운영하는 경우 정보 공개가 되어 있는 경우가 많고, 사무실 내에 비치해서 열람이 좀 불편하기는 해도 공개 비치를 하는 경우도 있다. 공공기관인 경우 정 급하면 정보공개 청구를 할 수도 있다. 문제는 민간이 운영하는 경우에는 오직 인터뷰를 통해서 알아내는 수 밖에는 없다. 내 경험에 비추어보면 신재생에너지 발전소가 외진 곳에 위치하는 관계로 소장 및 직원들이 외로움을 잘 느껴서 이야기를 계속 이어나가기 쉽고 이야기를 많이하면 이런 정보는 흘러나오는 경우가 많았다.

 

  • 기타 시설 특징

시설의 고장율 등의 정보, 진입 도로의 효율적 구성 등 실제 사례를 수집하고 분석하면 얻을 수 있는 정보가 많다. 특히 시설의 안정은 현장에서 직접 운영하는 담당자의 목소리를 청취하는 것이 가장 중요하다. 일반적인 발전소 건설업체는 운영에 관여하는 경우가 드물고, 운영을 하는 업체라고 해도 건설 담당자와 운영 담당자가 긴밀하게 협력하는 경우는 거의 없기 때문에 운영에 대한 정보를 직접 수집하는 것은 매우 중요하다. 국내 굴지의 업체인 P사의 자회사가 국내에 몇 개의 신재생 에너지 발전소를 건설하였는데 운영상 불편, 비효율성, 고장 등이 많아서 고생을 많이한 경우가 있다. 대기업이고 그룹사 내부에 독립 발전소, 공장내 발전소 등을 보유하고 있어서 프로젝트를 받았지만 실제적으로는 발전소 건설사는 발전소 운영에 대한 지식이 전무 하였기 때문에 벌어졌던 일이다.

 

위에서 서술한 8개 내용을 바탕으로 국내외 사례를 정리하면 주요 내용은 파악이 된 것이다. 무슨일이나 그렇듯 이 8개 범주의 정보를 단순 수집하는 것이 아니라 얼마나 깊게 이해를 하고 얼마나 자세한 조사를 하는지가 타당성 조사와 사업 계획서의 완성도를 높이는 핵심 요소가 된다. 또한 향후 운영단계에서 발생 할 수 있는 문제에 대한 대비도 가능하다.

 

발전소 타당성분석/사업계획서 작성 – 1

발전소 건설 타당성 분석 보고서 또는 사업 계획서를 일반에서 접하기에는 매우 어렵다. 민간영역에서 진행되는 사업은 관련자들만 접하고, 공공기관에서 추진한 프로젝트의 경우에는 열람 신청을 하면 열람이 가능하나 직접 해당기관에 찾아가야 하고, 전산화가 안되어 있어서 인터넷 등으로 보기 어려운 경우도 있고, 전산화 되기는 하였으나 검색이 안되거나, 링크가 깨진 경우도 많다.

다행스럽게도 서울에서는 국회 도서관에 공공기관 보고서가 있는 경우가 있어서 참고 할 수 있으며, 필요한 경우 정보공개 청구를 통해서도 볼 수 있다.

어째든 발전 사업의 타당성 보고서와 사업계획서는 쉽게 볼 수 있는 자료가 아니기 때문에 전체적인 타당성 보고서, 사업 계획서의 내용을 정리하여 참고할 수 있도록 하고자 한다.

 

기초자료 조사 및 분석

 

발전소 프로젝트를 진행하기 위해서 필요한 타당성 분석 보고서, 또는 사업 계획서를 작성할 때 가장 먼저 작성하여야 하는 것은 기초자료 조사 및 분석이다. 기초자료에 언급 되는 것은 행정구역, 지질특성, 지형, 기후, 도로, 상하수도, 주변인구 등을 전체적으로 조사하여 판단하여야 한다.

이 장에서는 각 조사 내용에 대해서 설명을 하고, 대략적인 예시를 하고자 한다. 단, 국내의 실제 지명을 예시로 할 경우 마치 실제 프로젝트가 진행 되는 것처럼 오해 할 수 있는 여지가 있으므로 명확한 지명 및 데이터는 포함하지 않는다.

 

지점 및 부지현황 조사

  • 대상지역의 주소 및 위치를 포함한 기본 정보:

대상지역의 위치(행정동)과 면적을 명기하고 위성사진 또는 항공사진을 포함한다. 가능하면 지적도, 지형도 등을 표기한다. 이 정보는 아주 기본적인 정보이고 흔하게 얻을 수 있는 정보이지만 많은 내용을 포함하고 있다. 행정구역으로는 대략적인 위치를 알 수 있고, 투자 비용도 추정이 가능하다. 지적도와 지형도, 항공사진 역시 토목 공사에 필요한 비용의 예상이 가능하고 추가로 토지를 매입할 가능성이 있는지, 주변 민원 가능성이 있는지, 천재지변으로 인한 고립가능성이 있는지를 알 수 있다.

마지막으로, 대형 발전 프로젝트를 추진하는 경우에는 지자체의 토지 이용계획도 확인하는 것이 중요하다. 지자체의 조례에 따라서 사업 진행이 불가능 하거나, 굉장히 어렵게 각종 제한을 풀어야 하는 경우가 있다. 이는 사업 기간을 무한정 늘려 비용상승 및 자금조달 계획에 차질을 가지고 올 수 있기 때문이다.

이와 같은 이유로 기본 정보는 최대한 상세하게 조사를 해 놓는 것이 중요하다.

 

  • 자연환경

대형 발전 프로젝트의 경우에는 자연환경도 중요하다. 암반은 어느 깊이에 존재하는지, 사업지의 풍향과 풍속, 강우량, 강설량, 평균 기온 등이 중요하다.

일반적인 타당성 분석 보고서나 사업 계획서의 경우 지형 및 지질학적 분석부터 시작하는 경우가 많다. 이러한 정보는 암반층의 위치를 예측하는 데에 도움이 될 수 있으나 과도하게 많은 내용이나 상세한 내용을 적는 경우가 있어 주의가 필요하다. 기본적으로 지혈과 지질 정보는 토목공사에 필요한 정보를 얻는데에 적합하다. 발전소는 수평을 유지하는 것이 중요한 설비가 있고, 진동이 있으며 무게가 무겁기 때문에 토목공사를 잘 하는 것이 중요하다. 일반적으로 암반층까지 파일을 박아서 단단한 기반을 만들어야 하는데 이런 토목공사에 들어가는 비용도 상당하다. 이를 가늠하는 정보로 지형과 지질정보를 사용 할 수 있다. 또한 상수도가 확보되지 못할 경우 지하수를 활용하기 위한 정보로 사용할 수 있다. 다만, 과거에는 이러한 지형, 지질의 한계를 극복하지 못했거나 천문학적 비용이 들었던 것에 비해 최근에는 기술의 발전으로 대부분 해결할 수 있는 수준의 문제이다.

 

  • 기상정보

기상정보는 온도, 강수량, 풍속, 습도, 일조시간 등의 정보이다. 기온의 경우에는 동파 방지 작업, 냉각효율 등의 이유에서 고려하여야 하며, 풍속의 경우에도 냉각효율, 배연 시스템(굴뚝 포함)을 정하기 위한 자료가 된다. 강수량, 습도, 일조시간 등도 발전 시설을 안전하게 배치하고 효율을 올리기 위해서 고려되어야 하는 요소이다.

 

  • 사회환경

행정구역 위치는 기본적으로 들어가야 하는 정보이다. 더 중요한 정보는 사업지 주변의 이구 분포가 중요하다. 발전소를 운영하기 위한 인력을 채용하기 위해서는 주변에 상주 인구가 일정 수준 있는 것이 좋다. 최근에는 자동화가 많이 되어 적은 인원으로 발전소 운영이 가능하지만, 어째든 일정 수준의 인구가 주변에 있는 것이 좋다. 또한 전문 인력을 채용해서 발전소 부근에 사택을 제공한다고 하더라도 인구가 어느정도 되어서 편의 시설이 있는 지역을 선호하므로 고려해야 한다. 더 중요한 것은 민원 발생 가능성이다. 발전소 부지 부근에 인구가 많은 경우 민원 발생 확률이 높아지고, 공사기간 및 운영기간에 어려움이 발생 할 수 있다. 이 때문에 발전소 부지에서 가까운 지역에는 적은 인구가 있는 것이 좋으며 수km 밖에 인구가 많은 것이 오히려 발전소 부지로 적합하다.

 

  • 부지 특성

부지의 특성은 발전소를 건설하기에 충분한 면적인 부지 인지를 확인하고, 유틸리티(전기, 상하수도 등)의 공급이 좋은지, 냉각수의 공급이 쉬운지, 도로망이 잘 갖추어져 있는지를 확인할 수 있는 내용으로 작성 된다.

 

이와 같은 내용을 포함하는 것이 기본 정보이며, 약 20페이지 정도를 기본 정보에 할당하게 된다. 발전사업을 하기에 적합한 부지를 선정하는 것이 사업의 가장 기본인 만큼 이 정보가 중요하며, 사업 계획을 작성할 때 이미 고려되어있어야 한다.

 

건물주가 고려하는 에너지 효율 투자의 걸림돌

요청으로 작성하였던 건축물 에너지 효율화 투자 관련 자료

지금까지 에너지 효율화 시장은 공급자와 정책 관리자의 입장에서 보아 왔음.

건축물 에너지효율화 시장은 이미 초기 단계를 넘어 안정화 단계로 넘어가야 하기 때문에

이제는 소비자인 건물주 입장에서 시장을 분석하고 소비자가 원하는 지원정책이나

제품 및 서비스를 개발해야 함

파일 열기(http://1drv.ms/1M1DbVL)

신재생에너지 발전소 위치 선정을 위한 기본 조사 – 기상자원 지도

일반적인 화력 발전소는 증기를 냉각하여 응축하기 위한 냉각수를 얻기 용이한 곳에 설치된다. 원자력 발전소와 석탄화력 발전소가 바닷가에 위치하는 이유가 바로 냉각수를 얻기 용이하기 때문이다. 1929년 한국최초의 발전소인 당인리 화력 발전소(마포구) 역시 한강의 물을 냉각수로 사용하기 위해 한강변에 지어졌다.

이와 같이 신재생에너지 발전의 경우에도 위치 선정이 중요하다. 태양광과 풍력의 경우 증기터빈을 사용하지 않기 때문에 냉각수는 필요 없지만, 일사량이 충분한 곳에는 태양광 발전을, 풍속이 충분한 곳에는 풍력 발전소를 세우는 것이 중요하다.

우리나라에서 태양의 일사량과 풍력에 대한 정보를 얻을 수 있는 곳은 국립기상과학원이며(http://www.greenmap.go.kr/) 자료사용계획서와 보안서약서를 제출하면 정밀도 1kmX1km 해상도의 정보를 얻을 수 있다.

1) 태양광 지도

태양광 발전소 위치 선정을 위해서 가장 중요한 것은 일사량이 얼마나 되는지를 확인 하는 것이 중요하기 때문에 정확한 일사량을 확인하는 것은 태양광 발전소를 건설하는데 중요한 역할을 한다.

국립기상과학원에서는 태양-기상자원지도는 현재 2009년 자료가 제공되고 있다. 이전 자료는 2000년~2009년간의 기상자료가 4kmX4km의 해상도로 작성되었던 것에 비해서 2009년 자료는 1kmX1km 자료로 만들어 졌다. 다만, 2009년 1년간의 자료를 바탕으로 작성되어서 평균적인 일사량을 예측하기에는 어려움이 있다.

해상도가 1kmX1km로 되어 있다고 해서 해당지역에서 일사량을 모두 측정한 것은 아니며, 기본적으로는 수치적으로 계산하여 도출 된 모델이다. 태양에서 지구로 들어오는 과정에 존재하는 기층 및 태양복사 감쇠 성분 등은 경험적인 수치로 결정하여 도출된 자료로 정확도는 떨어질 수 있다. 또한 2009년 1년간의 자료를 바탕으로 계산한 것으로 평균적인 기후 특성은 반영하기 어렵다는 특징을 가진다.

태양광 지도 제작 흐름도
태양광 지도 제작 흐름도(source: 국립기상과학원 http://www.nimr.go.kr/)

수치계산으로 만들어진 자료라고 하지만 국내에 존재하는 지표면 관측자료를 대입하여 보정을 하였기 때문에 일정한 수준의 정확도는 확보하였다고 볼 수 있어서 풍력발전소 건설을 위해서는 필수적으로 확인해야 하는 자료이다.

국내 태양광 지도
국내 태양광 지도(source: 국립기상과학원 http://www.nimr.go.kr)

실제 태양광 지도를 살펴보면 강원영동 지방에는 태양광이 충분하지 않은 것으로 나오는데 이는 산악지형이 많은 지역 특징 때문이라고 볼 수 있다. 서해안 지역에서는 전라북도의 군산, 익산, 전주 지역의 일사량이 높게 나오며, 경상남도 지역에서는 통영에서 대구를 잊는 지역의 일조량이 높은 것을 알 수 있다. 바다의 일조량은 전체적으로 높게 나타나는데 특히 통영 앞바다는 매우 높은 일조량을 보여주고 있다.

소규모 태양광 발전 투자의 경우 일정한 정도의 일사량만 확보해도 괜찮지만 대형 태양광 발전소를 건설하고자 할 때에는 이와 같은 일사량을 반드시 확인하는 것이 필요하다.

2) 풍력

풍력발전은 바람이 일정한 속도로 꾸준히 불어 주는 지역에서 적용이 가능한 발전 방식이다. 최근 문제가 생긴 수자원공사가 아라뱃길에 설치한 2대의 풍력발전기는 풍속이 부족한 지역에 설치하여 발전량이 매우 적은 것으로 나타났다. http://news.kbs.co.kr/news/view.do?ref=A&ncd=3078720

최근 설치 비용과는 차이가 있지만, 300kwh 풍력발전기 2대를 설치하는데 74억원을 들였는데 2014년 2억5천원만의 수익을 내어서 문제가 되었던 사례이다. 기사 내용중에 비용대비 수익이 1.02가 나왔는데 높은 수치가 아니라고 나와 있는데 공공사업의 경우에는 1.0만 넘어도 사업이 진행되는 경우는 많기 때문에 큰문제는 없다. 현재 수자원공사가 풍력발전기를 설치한 곳은 인천 터미널 부근으로 인천공항 고속도로에서 보이며 영종대교 휴게소에서 보이는 곳으로 풍력발전기가 가지는 장식적인 효과를 고려하면 크게 문제 될 상황은 아니라고 본다. 사실 [녹색성장 대한민국]이라고 광고판을 세우려고 해도 수 억원의 비용이 드는데 풍력발전기는 전기도 생산하고 광고판보다 효과적이니 오히려 좋은 사례라고 볼 수 있다.

아라뱃길 풍력발전소
아라뱃길 풍력발전소(source: 다음 지도)

다만, 이 사례에서 우리가 확인해야 하는 것은 풍력자원이 충분하지 못한 곳에 발전소를 세우면 수익성이 매우 낮거나 최악의 경우에는 발전소가 손실을 발생 할 수 있다는 사실이다.

풍력자원에 대한 지도는 역시 국립기상과학원에서 구할 수 있으며 1kmX1km 해상도를 가진다. 풍력자원 지도도 역시 수치적으로 계산해서 만들어진 지도이며 실제 측정된 풍력자원을 바탕으로 정확도를 높였다. 풍력발전소는 보통 지상으로부터 높은 위치에 설치하기 때문에 풍력자원 지도도 지표면에서 50m와 80m 높이의 풍력자원 지도를 제공해 준다.

풍력자원 지도
풍력자원 지도 (source: 국립기상과학원 http://www.nimr.go.kr)

풍력발전은 보통 평균 풍속이 5.0m/sec 즉 초속 5미터의 바람이 있을 때 경제성이 있다고 말한다. (풍력 발전기의 블레이드 등 기술의 발전에 따라 경제 풍속은 낮아지고 있다) 이를 바탕으로 우리나라 지도를 보면 내륙지방은 풍력발전을 적용할 수 없는 지역이다. 예를 들면 서울 강남역에 삼성전자 사옥의 옥상에는 수직형 풍력발전기가 설치되어 있는데 그 높은 빌딩 옥상에서도 평균 5미터의 속도가 안나와서 큰 효용은 없다고 알려져 있다. (*신규 건축물은 따라 일정비율의 신재생에너지 시설 설치가 의무사항임.)

가능한 지역은 주로 해안가를 따라서 분포하며 특히 태백산 지역 일부에서 7m/sec 이상의 풍력자원이 존재하는 것으로 나타난다. 이에 따라 태백산에는 풍력발전 단지가 있으며 대부분의 풍력발전소는 해안가에 위치한다.

풍력 발전소 역시 풍력자원의 영향을 많이 받는 방식으로 발전소 건설 계획전에 해당 지역의 풍력자원 현황을 확인하는 것은 필수라고 하겠다.

신재생에너지 발전의 투자자 수익률

  • 장기간 중국 출장을 다녀 온 관계로 업데이트가 늦었습니다.

지금까지 신재생에너지 투자의 재무검토에 대해서 포스팅한 내용은 프로젝트의 수익률을 가지고 살펴보았기 때문에, 실제 투자자의 수익률을 단번에 알아보기에는 어려움이 있었다. 특히 NPV나 IRR에서 투자 금액이 전체 프로젝트 금액을 기반으로 하였기 때문에 수익률이 낮게 나타나서 투자 수익률이 낮게 평가되어서, 실제 투자자는 얼마나 수익을 얻을 수 있는지를 확인해 보도록 한다.

  1. 투자자의 수익 구조

투자자가 프로젝트에 투자하는 방식은 크게 두가지로 나눌 수 있다. 첫번째는 자본금을 투자하여 프로젝트의 위험과 수익을 모두 가지게 되는 방식. 두번째는 사업에 필요한 금액을 대여하여 원리금을 확보하는 방식으로 나눌 수 있다.

두번째 방식인 투자금을 대여하는 방식은 다시 순수하게 대여를 하는 방식과 우선주 주주로 참여하는 방식이 있는데, 이 두가지 방식 모두 투자금을 대여하고 원리금을 회수하는 원리는 동일하며, 단지 재무재표상에서 자본금으로 분류하는지 부채로 분류하는 지에 대한 차이이므로 이 포스팅에서는 고려하지 않는다. (CB나 BW등도 고려하지 않는다)

첫번째 경우인 투자자 입장에서 자본금으로 투자하는 방식은 투자금에 합당한 금액의 주식을 받게 되고, 신재생에너지 발전소를 운영하여 발생하는 수익을 배당금으로 받는 것이 기본적인 구조이다. 이 포스팅에서는 이렇게 주주로 참여하여 배당금을 받아 투자금과 이익을 확보하는 방식을 살펴본다.

  1. 이익준비금

주주에게 신재생에너지 발전소의 이익을 나누어 주기 전에 법적으로 이익준비금을 적립하여야 한다. 이는 주주를 보호하기 위한 장치로 자본금의 1/2에 달하는 금액에 도달 할 때까지 회사내에 이익준비금을 적립하는 것을 강제하고 있다. 매년 적립하는 금액은 배당가능 금액의 1/10을 내년 적립하여 적립 누적액이 자본금의 1/2에 달하면 적립을 멈출 수 있다.

이 때문에 투자자가 주주로 참여하여 배당금을 가지고 가기 전에는 이익준립금 적립액을 제하여야 한다.

이 외에도 여러가지 준비금이나 적립금이 필요하지만, 이 포스팅에서는 이익준비금만을 고려한다.

신재생에너지 발전회사의 구조에 따라서 이익준비금 의무를 면제받을 수 있는 방법이 자본시장법 있지만, 역시 이 포스팅에서는 고려하지 않는다.

  1. 배당금

주주에게 배당할 수 있는 금액을 정확하게 산출하기 위해서는 순자산액에서 자본금, 자본준비금, 이익준비금, 이익준비금 누액 등을 제외하고 산출하는 것이 정석이다. 이를 위해서는 재무제표를 모두 작성하고 특히 재무상태표까지 작성해야 하므로 이 블로그에서 설명하기에는 내용이 너무 깊어지게 되고, 엑셀 자료에서도 반복 계산 등을 사용하게 되어 이해하기 쉽지 않기 때문에 이 포스팅에서는 고려하지 않도록 한다.

이러한 정석적인 방식은 회계사에게 맞기는 것이 옳은 방식이며, 이 포스팅에서는 간단하게 프리캐쉬 플로우에서 이익준비금 적립액을 제외하고, 법인세를 제외한 금액을 배당하는 것으로 가정하여 간단하게 계산하였다.

  1. 투자자 수익률

투자자 수익률 계산에 필요한 자료는 과거 포스팅에서 사용했던 엑셀자료를 그대로 사용하였다.

3가지 신재생에너지 발전사업(바이오매스, 태양광, 풍력)에 대해서 자본금을 투자한 투자자가 얻을 수 있는 수익률을 분석하였다.

전체 프로젝트 수익률에 비해서 높은 수익률을 보여주고 있는데, 이는 은행대출을 통해 만들어지는 차입금 레버리지 효과를 얻었기 때문에 높은 수익률이 나타나게 된다.

계산 내용은 각 엑셀자료의 프리 캐쉬플로우 시트를 참고하면 된다.(링크를 클릭하면 내용을 볼 수 있다)

바이오매스 투자자 수익률 엑셀파일

태양광 투자자 수익률 엑셀파일

풍력 투자자 수익률 엑셀파일

바이오매스 태양광 풍력
총투자금 31,000,000,000 2,500,000,000 160,000,000,000
자본금 16,000,000,000 1,250,000,000 32,000,000,000
투자자 NPV 10,397,938,051 1,173,418,175 130,685,291,686
투자자 IRR 19.0% 16.1% 40.0%

각각의 프로젝트를 살펴보면, 투자자 수익률은 매우 높게 나타나는 것을 볼 수 있다. 이와 같은 결과는 차입금을 활용하여 레버리지를 하였기 때문에 전체 사업비용 대비 적은 투자금으로도 높은 수익을 올릴 수 있기 때문이다.

각 신재생에너지 발전사업의 상세한 내용 아래와 같다.

바이오매스 발전 사업

태양광 발전 사업

풍력 발전 사업

이번 내용의 엑셀파일은 위의 링크에서 에서 다운받을 수 있다.

(각 발전별 투자자 수익률)

계산치가 바뀌지 않을 경우에는 ‘F9′ 키를 눌러서 계산을 수행한다.

위 링크를 클릭하면 아래 그림과 같은 화면이 나온다.

엑셀파일 공유 화면
엑셀파일 공유 화면

빨간색 사각형으로 표시한 파일 이름을 클릭하면, 아래와 같은 화면이 나온다.

엑셀파일 공유-2
엑셀파일 공유-2

현재 파일 공유는 ‘보기’만 가능하기 때문에 웹에서 바로 수정이 불가능하다, 엑셀 프로그램이 깔려 있는 경우에는 빨간 사각형을 눌러 파일을 다운받아 수정 및 작업이 가능하다.

사용하는 컴퓨터에 엑셀 프로그램이 없을 경우에는 원드라이브에 가입(무료)하고 파일을 자신의 계정에 업로드하면 웹에서 수정 및 작업이 가능하다.

비야디 전기차로 본 전기차 산업

이번 중국 주하이(珠海)출장에서 인상적인 것을 보자면 비야디의 전기차 E6가 택시로 많이 운행되고 있다는 것이었다. 국내에서도 택시로 전기차를 사용하는 경우가 있지만, 주하이에 운행되는 전기 택시에 비해서는 훨씬 적은 상황이기 때문에 비야기의 전기차를 택시로 이용하면서 느낀 점을 적어보고자 한다.

비야디 E6 택시(소스: 위키피디아)
비야디 E6 택시(소스: 위키피디아)
  1. 비야디 자동차(BYD:比亚迪汽车)

비야디 자동차는 충전지 제조업체인 비야디 주식회사의 자회사로 자동차 생산회사이다. 비야디 주식회사는 1995년 전지제조업체로 출발하였고 2005년 중국 서부인 시안(西安)의 자동차 제조업체를 인수하면서 자동차 산업에 진출하였다. 2009년까지 매년 100%이상 성장하였고, 3년만에 소형차 부분에서는 중국내 1위업체로 성장하였다.

소형차로는 F3를 가지고 있고, 2008년에는 F3 듀얼모드와 친(秦) 이라는 하이브리드 자동차를 가지고 있고, E6라는 순수 전기차를 2011년 10월에 출시하였다.

워렌버핏의 투자회사로 유명세를 탔지만, 그후 양산체제 구축, 신모델 출시 지연 등의 문제를 가지고 있었다. 하지만 최근 분위기는 비야디 자동차에게 새로운 기회가 나타나고 있다.

최근 시진핑 주석의 중국 과학기술부가 재생에너지 자동차를 대폭 확대하겠다고 발표하며, 2020년까지 신에너지 자동차를 500만대 이상으로 늘리겠다는 계획을 발표하였고, 으에 따라 전기차 충전소도 적극 늘려나가기로 하였다.

또한 최근 LA시에 전기버스 60대를 수주하면서 미국시장에 수출 기회까지 확보하였다. 미국 시장 진출이 상징하는 것은 특허권 등의 문제를 해결하였다는 의미이며, 대부분이 가지고 있는 지적재산권 문제를 가지고 있지 않다는 것으로 볼 수 있어서 앞으로 계속적인 성장을 예상할 수 있다.

  1. 전기차 승차감 등

중국 주하이에 다니는 택시 10대중 2~3대는 비야디의 전기차 E6로 보일 정도로 많은 수의 전기차 택시가 운행하고 있다. 비야디의 E6는 우리나라의 카렌스 정도 크기의 차이며 일반 승용차보다는 크다.

주하이 시의 전기차 택시. 카렌스 정도의 크기이고, 차량 옆에는 '신에너지, 순수전기, 배기가스 제로'의 뜻을 가진 글이 쓰여 있다.
주하이 시의 전기차 E6 택시.
카렌스 정도의 크기이고, 차량 옆에는 ‘신에너지, 순수 전기, 배기가스 제로’의 뜻을 가진 글이 쓰여 있다.
주하이 시에서 전기차 택시를 보는 것은 어렵지 않다.택시는 주로 소형차위주이고, 중형인 EF소나타 택시는 낡았고, E6택시가 크기도 크고 신형이다.
주하이 시에서 전기차 택시를 보는 것은 어렵지 않다.택시는 주로 소형차위주이고, 중형인 EF소나타 택시는 낡았고, E6택시가 크기도 크고 신형이다.

기본적으로 전기차는 소음과 진동이 적다는 특징이 있다. 내연기관의 경우 실리더에서 일어나는 폭발을 이용하기 때문에 소음과 진동이 발생 할 수 밖에 없지만, 전기차의 경우에는 모터를 회전시키는 방식으로 진동이 거의 없으며, 정지 상태에서는 전원이 꺼지기 때문에 역시 진동과 소음이 발생하지 않는다.

전기차에 대한 가장 큰 의문은 가속력이 얼마나 되는가가 가장 궁금했었다. 테슬라와 같은 고급형차야 가속력이 충분하겠지만 일반 승용차는 과연 어떨까 하는 것이 가장 궁금한 점이었다.

비야디의 E6에 운전자를 포함하여 5명(남자 4명 여자1명)이 탄 상태에서 신호대기 후 출발하는 경험을 하였는데, 가속력은 2000cc 휘발유차인 로체보다 강했다. 택시 기사가 얼마나 밟았는지는 모르겠으나, 로체로 5명을 태울 경우 4000~5000RPM으로 밟아도 얻기 힘든 가속력을 보여주었다.

자동차의 정숙성과 적은 진동을 중시하는 한국, 일본, 미국에서는 충전의 용이성과 운행거리 등 몇가지 문제만 해결될 경우에 전기 자동차가 큰 인기를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

  1. 전기차 활성화를 위해 필요한 것

전기차 활성화를 위해 필요한 요소는 크게 보면, 구매가격, 유지비용, 충전의 용이성이 될 것이다.

  • 먼저 구매가격은 우리나라의 전기차를 보더라도 기아의 쏘울 전기차를 살 금액이면 그 윗급의 휘발유차를 살 수 있다. 다른 매리트가 없는 이상에는 전기차를 산다는 것이 자발적으로 경제적 손실을 감수하거나 강제성이 있어야만 가능하다는 것이다. 즉, 전기차를 확대하기 위해서는 정부의 지원금이 파격적으로 제공되어야만 가능하다는 것이다.
  • 유지비용을 생각해보면 전기차에는 배터리교체 비용을 비롯해서 유지보수 비용이 휘발유차에 비해 높은 비용이 필요하다. 이를 보상하려면 휘발유가격에 비해 전기료가 매우 낮아야 하고 이를 위해서는 전기료가 아주 낮거나, 휘발유가 아주 비싸야 하는데 두가지 상황 모두 현실화 하기 어렵다는 단점이 있다.
  • 충전의 용이성도 중요한 이슈이다. 국내에는 전기차 충전소가 부족하며 특히 고속 충전소가 매우 부족한 상황이다. 전기차 고속충전소는 완전방전에서 완전 충전까지 약 30분, 일반 충전소는 약 3시간이 걸린다. 서울시내에서는 그래도 이곳 저곳 고속충전소가 있지만, 서울을 벗어나기만 해도 이마트 등 마트와 군청 등 관공서를 제외하고는 전기차 충전소를 찾기 어려울 뿐 아니라 저속 충전소가 많아서 3시간씩 충전을 해야 하는 상황이다. 휘발유 주유가 5분이내에 끝나는 것에 비하면 말도 안되게 느린 충전속도인 것이다.

필자가 거주하는 강동구 암사동에는 택시회사가 몇 개 있어서 그래도 전기차 택시를 좀 볼 수 있는 편인데 가끔 이마트에서 충전하고 있는 택시 기사를 볼 때는 애처로운 생각이 들 때가 있다.

  1. 테슬라의 무서운 점

테슬라는 충전지 사업과 태양광 사업을 전기차 사업과 동시에 진행을 하고 있다. 이것이 무서운 것이 테슬라는 사업 초기에 전기차 산업의 흐름을 예측하고 그 흐름에 맞는 전략을 세워 높았다는 것이다.

  • 충전 안정성: 미국은 전기시장이 민영화 된 대표적인 나라로 전기사정이 그리 좋은 나라가 아니다. 정전도 잦고 전력의 품질도 낮은데 가격까지 비싼 전력상황에서 생활 필수품인 전기차를 운행하려면 안정적으로 전기를 충전할 수 있는 인프라가 필요하다.

태양광 패널을 설치해서 자체 발전을 해서 정전과 전기료 부담을 덜고, 주택내 전력 저장장치(파워 월)를 구비해서 역시 정전시 자동차가를 쓸 수 없는 상황을 방지하려는 것이다. 고속 충전 기술은 야간에 충전을 한다고 하더라도 스마트폰 충전도 깜빡하는 것이 인간임을 고려 고속 충전기술까지 구비한 것은 전기차 산업의 미래를 깊게 연구한 결과라고 볼 수 있다.

  • 유지 비용 절감: 테슬라의 자동차는 자체 진단 기술을 내장해서 문제가 예상되는 부분을 미리 진단하고 그에 대한 대비를 할 수 있도록 하며, 중앙집중식 관리를 통해 문제 발생을 사전에 방지하는 방식을 취하고 있다. 이러한 방식을 취하는 대표적인 사례를 영화관 디지털 영사기에서 볼 수 있다. 디지털 영사기를 만드는 회사는 세계적으로 몇군데 없는데 24시간 중앙관리를 통해 영사기를 관리한다. 즉, 디지털 영사기는 네트워크를 통해 자신의 상태를 중앙관리소에 전송하고, 중앙관리소에서는 그 정보를 바탕으로 사전점검을 하고 간단한 응급처치까지 가능하도록 하고 있다. 이를 통해 극장은 영사기가 고장나서 상영을 못하는 상황을 방지할 수 있었고 극장 상영시간을 비약적으로 늘릴 수 있고 유지보수 비용을 절감할 수 있게 된 것이다.
  • 배터리 투자:배터리는 전기차 발전에 가장 중요한 요소이다. 부피대비 에너지 용량이 적은 것도 문제이고, 충전을 하는데 오래 걸리는 것도 문제이다. 이 때문에 전기차 업체들은 고밀도 에너지를 가질 수 있는 배터리를 개발하려고 노력중이다. 반면에 테슬라는 전통적인 형태인 리튬이온 배터리를 채택했다. 비록 에너지 밀도가 낮아서 부피도 크고, 무게도 많이 나가지만 자동차 하부에 배치해서 주행안정성을 높였고, 생산방식이 안정되고 대량생산이 가능할 정도로 기술이 발전되어서 상대적으로 저가로 이용이 가능하다. 마지막으로 오랜 시간 사용해온 기술이기 때문에 안전성도 확보가 가능하게 된 것이다. 기가 팩토리라는 세계최대 리튬이온 배터리 공장을 짓고 있어서 향후 배터리 부분에서의 경쟁력도 강화 될 것이다.

한국의 자동차 산업의 위기라는 이야기가 자주 나온다. 특히 현기차가 중국에서 EF소나타를 택시로 판매하면서 엄청난 실적을 거두었던 때와 비교하면 이제는 경쟁자도 많아지고 중국 업체들도 강력해 졌기 때문에 중국시장은 점점 더 어려워 질 것이다. 정부가 자동차 산업의 발전을 원한다면 전기차 인프라 투자에 적극적으로 나서야 한다. 개별기업에 직접적인 도움을 주는 것보다는 전기차 충전소 확충, 전기차 세금 감면 등의 방법을 통해 일반 소비자가 전기차를 선택 할 수 있도록 해주는 것이 중요하다.

또한, 대기오염과 관련해서도 전기차의 비율을 높이는 것이 필요한 때이다. 중국의 샹하이나 베이징의 대기 상태를 보면 중국이 적극적으로 신에너지 차를 장려하는 이유가 바로 느껴진다.

태양광 발전 사업과 은행이자

태양광사업을 비교할 때 은행이자와 비교하는 경우가 많이 있다. 과연 태양광 발전소는 은행이자보다 유리한가에 대해서 확인해 볼 필요가 있다.

먼저 태양광발전 사업을 할 때 중요한 부분은 레버리지를 쓰는 것이다. 레버리지는 전체 금액을 자본금으로 직접 투자하는 것이 아니라, 전체 투자금액의 30%에서 70%까지 은행에서 대출을 받아 투자하는 것이다. 수익이 은행이자와 원금을 상환할 수 있으면 직접 투자할 때보다 많은 수익을 낼 수 있다는 특징이 있다. 또한 원금상환이 끝난 이후에는 더 많은 수익을 낼 수 있어서 인플레이션 등에 의한 실질 수익 하락을 헤지 할 수 있는 장점도 있다.

또한, 전력판매 단가는 일정부분 인플레이션에 따른 물가 상승을 포함할 수 있기 때문에 장기간 투자를 하기에 적합한 특징을 가지고 있다.

반면, 은행이자의 장점은 안정성이다. 은행에 예탁하는 즉시 이자가 발생하기 때문에 인허가 및 시설공사에 따른 지연위험 및 실패위험이 없다는 장점이 있다. 또한 사업 운영과정에서 발생할 수 있는 각종 위험, 수익변화 등의 위험에서 자유롭다는 장점을 가지고 있다. 단점은 은행예금은 인플레이션 등의 물가 상승을 포함하고 있지 않기 때문에 장기간 은행에 예치할 경우 실질적으로는 보유금액의 가치가 하락하는 결과가 발생할 수 있다.

태양광발전소 운영과 은행예금 비교

  1. 태양광발전소: 태양광발전소 투자의 경우에는 50%를 은행에서 받아서 사업을 추진하는 것으로 예상하였다. 과거 태양광 재무예측 내용과 동일하다.(링크)
  2. 은행예금: 은행금리는 2%로 하여 수익성을 계산하였다.
1년차 5년차 10년차 15년차 20년차 25년차 총계
태양광발전

순현금흐름

108,778 111,252 115,146 268,975 272,028 274,581 5,176,930천원
8.7% 8.9% 9.2% 21.5% 21.8% 22.0% 414.2%
은행예금

세전이익

25,000 27,060 29,877 32,986 36,420 40,210 800,757

(20,050,757)

2% 164.1%

표에서 보는 바와 같이 50%를 3.5%금리로 대출해서 10년 상환조건으로 계산하여도 태양광 발전의 순현금 흐름은 자본금의 414.2%에 달하게 된다. 반면 은행예금은 2%금리로 계산하고 이자를 복리로 계산하여도 164.1%정도로 태양광 사업을 하는 것에 비해서 수익성이 매우 낮은 편이다. 만약 이자인 25,000,000원을 사용하는 단리로 계산할 경우에는 더욱 낮은 수치로 나타난다.

시설비용의 50%를 대출 받기 어려워서 30%만 대출을 받거나, 전체 시설비를 자체 조달할 경우에는 어떠한 결과인지를 확인하면 다음 표와 같다.

1년차 5년차 10년차 15년차 20년차 25년차 총계
태양광발전

30%대출

168,898 171,372 175,267 268,975 272,028 274,476 5,778,137천원
9.7% 9.8% 10.0% 15.4% 15.5% 15.7% 330.2%
태양광발전

100%자기

259,080 261.553 265,448 268,975 272,570 274,476 6,679,947천원
10.4% 10.5% 10.6% 10.8% 10.9% 11.0% 267.2%

위 표에서 보이는 바와 같이 100% 자기자본으로 투자를 하더라도 전체 25년간 투자금액 대비 267.2%의 수익을 얻을 수 있다는 결과를 얻을 수 있다. 어떠한 경우에도 사업을 하는 것이 은행에 예금을 넣는 것보다는 좋은 결과를 얻게 된다.

특히, 태양광 발전과 같이 변동비 및 고정비가 거의 없으며 관리가 용이한 사업에는 투자를 하는 것이 좋다는 결과를 얻게 된다.

다만, 발전사업의 경우 SMP와 REC의 변동이 매출액에 큰 영향을 주며 노후 될수록 유지보수비가 많이 들어가는 것이 단점인 만큼 이 부분에 대해서는 투자자의 의사 결정이 필요하다. 여러가지 리스크를 고려하더라도 최근과 같은 저금리 시절에는 태양광사업은 도전해 볼만한 사업이다

태양광 발전소의 운영

태양광 발전소 운영

태양광발전소를 설치하기 위해 고려해야 하는 부분은 그나마 좀 알려져 있지만, 설치 후에 운영하는 부분에 대한 정보는 얻기가 매우 어려운 것이 현실이다. 몇몇 서적에서 알려주고 있기는 하지만 과거에 작성된 것이 많아 현실과 차이가 있는 경우가 있고, 태양광 설비 업체의 경우에는 영업을 위해 사후 관리가 필요 없다고 주장하는 경우가 있가.

이런 상황이다 보니 전문적 지식이 없는 경우 도시전설이나 다름없는 그렇다더라는 이야기를 퍼뜨리는 경우가 많다.

필자의 경우에 태양광발전소를 보유하고 있고 계속 증설하고자 하는 중소기업의 대표이사와 이야기를 하는 동안 실제 태양광발전소 보유자가 시스템에 대한 이해가 전혀 없이 마치 완전 자동화 되어서 아무것도 안해도 되는 것으로 이해하고 있는 등 현실과 괴리를 보이는 경우가 있어서 정리하고자 한다.

태양광발전소 폐허
태양광발전소 실패사례(한국태양광발전 사업자협회)

관리를 하지 않고 버려진 태양광 발전소의 사진이라고 한다.

1. 인버터

태양광발전소에서 가장 큰 문제는 인버터라는 설비이다. 또한  동작정지와 같은 문제가 자주 발생할 수 있기 때문에 신중한 선택이 필요하며 특히 대용량 태양광 발전소에서 더 중요하다.

1) 인버터(Inverter):

인버터는 직류(DC)로 발전 되는 태양광 발전소의 전력을 일반 전신주를 통해 송전하고 사용하기 위해서 고압의 교류(AC)로 변환해주는 장치이다. 교류전압은 220V(단상), 380V(3상), 혹은 그 이상의 전압(100kw~20MW까지는 9kV, 20MW이상 시 154kV)가 정해져 있다.

  • 인버터 효율: 인버터는 전력을 변환하는 과정에서 손실이 발생하는데, 전력손실은 직접적으로 수익성에 연관된다. 일반적인 인버터 효율 98%와 저가형 인버터 95%~97%의 발전 수익은 상당한 차이로 나타날 수 있다. 태양광발전이 생산비용이 거의 없다는 점을 고려하면 인버터의 효율 1%는 수익률 1% 차이로 직접 나타날 수 있다.
  • 인버터 비용: 일반적으로 인버터는 총 공사비용의 10%미만으로 소요된다. 20% 비싼 고효율 인버터를 사용하여도 총 공사비는 2% 차이가 나기 때문에 효율과 안정성을 위해서는 고품질의 인버터를 사용하는 것이 좋다.
  • 인버터 고장 : 인버터는 초기 고장률이 높은 제품으로 태양광발전소가 1년내 문제가 발생하는 확률이 50%인데, 그 중 인버터 문제는 84%에 달한다.
  • AS기간: 태양광 인버터의 AS기간은 보통 3년을 기준으로 추가비용 지불할 경우 연장할 수 있다.
  • 고장: 전력소자의 경우 사용수명이 매우 높게 설정되어 있고 고장 발생확률이 높지만 인버터의 경우 직류를 교류로 바꾸어 주는데 필요한 반도체 소자 및 캐패시터 등의 초기 불량이 문제가 된다.
  • AS수준: 실제적으로 3년 AS기간이면 초기 불량의 문제를 해결 할 수 있다. 하지만, 인버터가 고장 날 경우 수익을 창출 할 수 없기 때문에 고장을 빠르게 확인하고 대응하여 교체 해 줄 수 있는 신뢰성 높은 업체를 선택하는 것이 중요하다.

2) 운영기간 중 인버터 문제

  • 트립: 인버터에 입력되는 전압이 너무 낮거나 너무 높을 경우 인버터는 트립(자동차단)이 발생하게 된다. 이는 인버터가 일정시간 동안 동작을 안하는 경우도 있고 심각할 경우에는 리셋을 해야 하는 경우가 발생한다. 특히 하절기 기온이 높을 경우 태양광패널의 전압이 낮아져 발생하는 경우가 있는데 이럴 경우에는 전력 판매가 불가하여 경제적 손실이 발생 할 수 있다.
  • 운전불량: 최근 인버터는 마이크로 프로세서를 장착하고 최적 운전을 하도록 조정되는 경우가 많지만 이는 운전 오류가 발생할 수 있는 요소가 있다. 경우에 따라서 오동작을 하게 될 경우에는 직접적인 리셋 작업을 수행해야 하는 경우가 있다.
  • 청소: 옥외에 설치되는 인버터의 경우 먼지 또는 습기가 누전의 원인 및 인버터 부품의 온도상승으로 인한 효율 저하를 일으킬 수 있으므로 관리가 필요하다.

2. 태양광 패널 관리

1) 태양광 패널의 물리적 관리:

파손사례
파손사례
  • 파손: 태양광 패널의 제조상의 문제로 인한 파손도 발생하지만 무인으로 운영되는 특징상 장난으로 돌을 던지거나, 주변 공사 등에 따른 낙하물로 파손 되는 경우가 발생한다. 이럴 경우 빠른 교체가 필요하다.
핫스팟
핫스팟
  • 핫 스팟: 태양광 패널은 온도에 따라 효율이 변화 되는데 특이하게 일정 부분이 고온으로 나타나는 경우가 있다. 이런 경우에는 패널의 불량이므로 교체가 필요하다.

2) 환경 및 기후에 따른 관리:

Soiling
Soiling
  • Soiling: 흙먼지, 황사, 송화가루, 낙엽 등이 패널에 붙어 효율을 떨어트리는 경우가 발생한다. Soiling 라고 통칭하여 부르는데 우리나라에서는 계절적 요인이 강하다. 계절별로 적절한 청소를 하는 것이 필요하다. 해외에서는 패널의 재료기술을 발전시켜 이런 soiling을 줄이는 방법을 개발 중인 업체들이 많다.
눈
  • 눈: 역시 soiling 으로 분류 되는 눈이다. 눈의 경우 패널을 가리 상태로 장시간 존재할 수 있으며 겨울철에는 태양광 발전 효율이 높아 적극 활용해야 함에도 눈 때문에 경제적 손실을 입을 수 있다.
그늘
그늘
  • 그늘: 주변의 상황이 변함에 따라 발생하는 문제이다. 주변의 나무가 자라서 그늘을 만들기도 하고, 건축물이 들어서면서 그림자를 만들기도 한다. 우리나라의 경우 산림법에 의해 태양광 발전을 위한 가지치기 등이 어려운 경우가 있으므로 초기에 충분한 대비를 해야 한다. 건축물로 인한 그림자의 경우 직접적인 재산권 침해이지만 보상액 산정 등이 어려운 태양광 발전의 특징상 손해를 입을 수 있다.

3) 온도 관리

온도에 따른 전력 특성
온도에 따른 전력 특성
  •  온도: 태양광 패널은 온도가 높을수록 효율이 올라가는 특성을 가지고 있다. 25도를 기준으로 온도가 1도 상승 할 때마다 MPP(Maximum Power Point)의 전력이 -0.45%씩 낮아지게 된다. 해외에서는 일사량은 많지만 기온이 높은 장소에 태양광발전소를 건설할 경우 태양광 패널에 냉각수를 흘려서 온도를 낮추어 효율을 확보하는 방식을 사용하기도 한다.

3. 관리용역

건물 지붕이나 주차장에 태양광 발전 설비를 설치하는 경우를 제외하고는 일반적으로 태양광 발전소와 그 소유자는 지리적으로 멀리 떨어져 있는 경우가 많다. 반면 최근 각종 통신시설의 발달로 원격지에서도 태양광 발전소의 상태는 쉽게 확인이 가능하게 되었다.

최근 많이 사용되는 방식은 태양광 발전소가 밀집한 지역(1시간~3시간 거리)에서는 태양광 발전소들이 공동으로 관리자를 선정하여 다수의 발전소 관리를 시키기도 한다. 또는 방범업체(S1, KT텔레캅, ADT캡스 등)를 통해 보안 장치와 CCTV를 설치하고 간단한 청소, 인버터 리셋 등을 맞겨서 처리하기도 한다.

4. 결론

태양광 발전소는 상주인원이 필요 없고 전력 생산에 필요한 부가 비용이 없는 특징을 가지고 있다. 하지만 가끔씩 발생하는 트립 복구나 청소 등을 통해 더 효율적으로 발전소를 운영할 수 있는 여지가 있다. 소규모 태양광발전에서는 이러한 비용이 발전량 증가에 따른 수익에 비해 높기 때문에 적용할 수 없지만 일정 규모가 넘어가면 적극적으로 관리를 하는 것이 수익성을 높이는 방법이다.