지능형 전력망(스마트 그리드) 적용을 통한 에너지 절감 및 CO2 감축 효과 분석

• Published in: Daehan hwan'gyeong gonghag hoeji Vol. 39; no. 6; pp. 356 - 370
• Main Authors: 박수환(Soo-Hwan Park), 한상준(Sang-Jun Han), 위정호(Jung-Ho Wee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 대한환경공학회 01.06.2017
• Subjects: 환경공학; Carbon Dioxide Emission Reductions; 이산화탄소 배출 감축; 에너지 절감; 전력 발전량; Greenhouse Gas Reduction Target; Energy Savings; 온실가스 감축 목표; Power Generation; 지능형 전력망; Smart Grid
• ISSN: 1225-5025; 2383-7810
• DOI: 10.4491/KSEE.2017.39.6.356

본 논문에서는 국내 환경에서 설정된 가정 하에 지능형 전력망 기술이 지능형 송배전, 소비자, 전력서비스, 신재생에너지 및 운송 등의 5가지 분야에 적용될 경우 2030년까지의 연도별 국내 에너지 절감 및 CO2 감축 효과와 그 상대적 기여도를 예측, 분석하였다. 2030년 지능형 전력망 운용에 따른 총 에너지 절감량은 103,121 GWh로 계산되며 이는 당해 소비전력량 전망치의 약 13.1%로 2025년 이후 이 비율은 약 10% 이상으로 유지될 것으로 예측되었다. 이를 토대로 계산된 2030년CO2 배출 감축량은 5,538만 tCO2로 계산되었고 이는 당해 온실가스 감축 목표량인 3억 1,500만 tCO2에 17.6%에 해당하는 값이다. 이러한 CO2 배출 감축량은 에너지 절감량과는 다르게 해가 거듭될수록 전체 배출 감축량에 대한 그 비율이 감소하는데 이는 향후 온실가스 배출량의 대부분을 차지하는 석탄화력 발전량의 지속적인 증가와 국가의 목표 배출 감축 속도가 매우 빠르게 설정되었기 때문으로 판단된다. 2030년 5가지 각 분야에서의 에너지 절감 및 CO2 배출 감축 기여 비율은 지능형소비자 44.37%, 신재생 에너지 29.16%, 전력서비스 20.12%, 송배전 5.11%, 운송 1.24%로 계산되고 시간에 따른 상대적 에너지 절감 속도는 지능형 소비자 분야가 가장 빠르며 신재생 에너지 및 전력서비스로 순서를 이룬다. 송배전 분야에서의 절감속도는 송배전 손실률 향상의 한계 때문에 낮고, 전기자동차 예상 보급 대수의 증가율이 낮아 운송 부분의 절감 속도가 가장느리므로 이에 대한 대책이 필요할 것으로 판단된다. The energy savings and CO2 emission reductions obtainable from the situation that the Smart Grid system (SGs) is assumed to be applied in Korea up to 2030 is quantitatively analyzed with many reported data. For calculation, SGs is divided into five sectors such as Smart Transmission and Distribution (ST&D), Smart Consumer (SC), Smart Electricity Service (SES), Smart Renewable Energy (SRE) and Smart Transportation (ST). Total annual energy savings in 2030 is estimated to be approximately 103,121 GWh and this is 13.1% of total electricity consumption outlook. Based on this value, total amount of reducible CO2 emissions is calculated to 55.38 million tCO2, which is 17.6% of total nation's GHG reduction target. Although the contribution of energy saving due to SGs to total electricity consumption increases as years go by, that of CO2 emission reduction gradually decreases. This might be because that coal fired based power generation is planned to be sharply increased and the rate of CO2 emission reduction scheduled by nation is very fast. The contributable portion of five each sector to total CO2 emission reductions in 2030 is estimated to be 44.37% for SC, 29.16% for SRE, 20.12% for SES, 5.11% for ST&D, and 1.24% for ST. KCI Citation Count: 1