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V2G 도입이 2050 탄소중립 에너지시스템에 미치는 영향
문효동(Hyodong Moon),운성권(seonggwon Yun),임현지(Hyunji Im),김윤성(Yunsung Kim),권필석(Pilseok Kwon) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
탄소중립은 더 이상 특정 국가만의 슬로건이 아닌 전 세계적인 흐름을 진행되고 있다. 우리나라도 지난 해 2050년까지 탄소중립 목표를 선언하였고, 실제적으로 이를 달성하기 위한 계획의 준비가 급격하게 이루어지고 있다. 탄소중립은 전환부분(전력 및 열공급)에서 먼저 달성된 후 수요부분까지 확대되어야 한다는 것이 일반적인 생각이다. 하지만 탄소중립을 위한 선행조건인 재생에너지 중심의 에너지 시스템에서는 다르게 접근해야 한다. 재생에너지의 높은 변동성을 공급 측면에서만 다루는 것은 매우 비효율적이며, 수요 측면에서도 동시에 완화할 수 있어야 한다. 재생에너지의 높은 변동성을 공급 측면에서만 다루는 것은 매우 비효율적이며, 수요 측면에서도 동시에 완화할 수 있어야 한다. 재생에너지의 보급이 발전부문에서의 탄소 중립에 핵심이라면, 수요부문에서는 이에 연동한 전력화가 중요하다. 특히 수송부문에서 친환경차의 보급 확대는 온실가스 감축에 지배적인 영향을 미친다. 이에 따라 주요 국가 및 완성차 제조사들은 이미 탈내연기관을 선언하고 친환경차의 개발 및 생산에 주력하고 있다. 전기차의 보급은 점차 가속화되고 있으며, 2050년 시점에 더 이상 도로위에 내연기관차는 존재하지 않을 가능성이 크다. 이처럼 2050년 탄소중립 사회에서 재생에너지와 전기차가 각 부문에서 지배적인 영향력을 보여줄 것임이 예상된다. 따라서 이들을 연계하여 최대한 효율적으로 활용해야 한다. 이 같은 목적에서 본 연구에서는 먼저 2050년의 에너지시스템을 전망하였다. 그리고 이를 참조시나리오로 V2G를 적용하였을 때의 변화를 비교 분석하였다. 분석을 위해 연구에서 개발한 GESI 에너지 시스템 모형을 활용하였다. 결과적으로 V2G의 적용은 에너지 시스템 전반에 상당한 영향을 미치고, 이는 온실가스 감축에도 긍정적으로 작용한다. V2G의 적용을 통해 백업설비의 감소와 태양광과 같은 보다 변동성이 큰 설비를 수용할 수 있게 된다. 보다 큰 장점으로 배터리와 같은 유연성 설비의 요구량이 참조 시나리오 대비 32%의 수준으로 감소한다. 그리고 에너지 사용을 최대한 실시간으로 운영함으로써 에너지 저장설비 용량을 회피하게 한다. V2G 기술의 적용만으로도 2050년 약 7.6MtCO<sub>2</sub>의 온실가스 감축 효과가 있다. 또한 참조 시나리오와 비교할 때 14.7%의 비용 감소가 발생하는 등 에너지 시스템이 얻는 편익이 상당하다. 본 연구는 제한적이지만 V2G의 도입 효과를 에너지시스템과 연계하여 살펴보았으며, 그 결과 2050년 탄소중립을 달성하기 위해서는 부문별 접근 방식보다는 부문간 통합된 방안들을 좀 더 고민해야 함을 시사한다.
김윤성(Yunsoung Kim),윤성권(Seonggwon Yun),문효동(Hyodong Moon),임현지(Hyunji Im),권필석(Pilseok Kwon) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
2050년 탄소중립 목표를 선언한 국가가 속속 늘어나는 가운데, 우리나라 역시 지난해(2020.10월) 탄소중립 목표를 선언했다. 올해 2030년 NDC 목표도 상향할 계획으로, 어느 정도 감축목표가 강화될지에 많은 관심이 모이고 있다. 그러나 에너지 전환은 전환부문을 중심으로, 산업부문, 건물부문 등 전 분야에서 상당히 큰 투자가 장기간 지속되어야 실현될 수 있다. 즉, 너무 늦지 않은 시점에 발전원의 교체, 망 투자, 탄소 다배출 설비의 교체가 필요하며, 제로 에너지빌딩 수준의 단열과 효율, 공조설비 투자가 필요하다. 그동안 국제 에너지 기구들은 에너지전환과 탄소중립 목표달성을 위한 투자규모를 분석 발표해왔다. 우리나라 역시 향후 어느 정도 규모의 투자가 어느 시점에 이루어져야 하는지에 대한 분석과 계획수립이 필요하다. 본 연구에서는 최근 발표되고 있는 탄소중립 시나리오 등을 토대로 에너지 전환에 필요한 투자 규모 추정의 방향을 제시하고 이를 위한 정부의 역할을 논의하고자 한다.
윤성권(Seonggwon Yun),김윤성(Yunsoung Kim),문효동(Hyodong Moon),임현지(Hyunji Im),권필석(Pilseok Kwon) 한국신재생에너지학회 2019 신재생에너지 Vol.15 No.2
As renewable energy generation is expanding, technology (Electric Vehicles, Energy Storage Systems, etc.) is being developed to respond to the variability of renewable energy and improve the grid stability. This study analyzed the effects of EV expansion on both renewable energy variability and power system flexibility. The scenarios were based on the combined modeling for the electric and transport sector. As a result of modeling, EV expansion has contributed significantly to reducing curtailment. The RE20% (Renewable Energy Power Generation Share 20%) scenario did not result in curtailment when EV reached 3 million units. The RE30% Scenario showed that EV reached 7 million units or other ESS technologies should be applied together to reduce curtailment significantly. This modeling considered smart charging. In reality, other charging types are more common than smart charging. Various institutional devices and polices will be needed to realize that. In addition, it will be necessary to study the unique characteristics of transportation.
해상풍력 발전사업의 원만한 이해관계자 협의를 위한 절차적 개선방향 - 어업손실보상절차와 이익공유를 중심으로
임현지(Hyunji Im),김윤성(Yunsoung Kim),윤성권(Seonggwon Yun),문효동(Hyodong Moon),권필석(Pilseok Kwon) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
2050년 탄소중립 달성을 위해서는 재생에너지 확대가 필수적이며, 특히 해상풍력은 규모 면에서 설치 잠재량이 크다. 그러나 많은 해상풍력 사업지에서 주민, 어민들의 반대로 갈등을 겪고 있으며, 상당히 긴 인허가 기간이 소요되고 있다. 이에 2030년 해상풍력 12 GW 보급 목표에도 현재 124.5 MW만이 완공된 실정이다. 사업자와 주민·어민간 갈등은 협의 과정에서 이해관계자의 의견수렴이나 보상 절차가 불분명하여 발생하는 경우가 많다. 이 연구는 법·절차적 측면에서 전기사업법, 전원개발촉진법, 신재생에너지법 등 관련법 검토를 통해, 해상풍력 사업 추진과정에서 의견수렴 및 보상, 이익공유의 법적 근거가 미흡함을 밝혔다. 또한 덴마크 및 대만 수산업법, 영국 사회기반시설법, 우리나라 공공폐자원관리시설법 등 국내외 관련 법제를 비교 분석하여 개선방향을 도출하였다. 결론적으로, 이 연구는 해상풍력 특별법 혹은 전기사업법에 이해관계자 의견수렴의 법적 근거 마련, 신재생에너지법에 이익공유의 법적 근거 보완, 어업보상 관련 지침 마련을 통한 협의 절차 개선을 제안한다.