신재생에너지 확대와 미래 환경변화 대응을 위한 중장기 발전방향 : 육상태양광발전 보급 활성화를 위한 제도 개선방안

이상범,김창훈,임성희,김연중,강유진 한국환경정책평가연구원 2020 기본연구보고서 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 서론 1. 연구 배경 및 목적 □ 한국환경정책·평가연구원(KEI)이 2019년 9월 26일에 개최한 ‘신재생 에너지 확대와 미래환경변화 대응을 위한 대토론회’ 2세션에서 분야별 전문가들이 발표한 내용을 정리함 ㅇ 국내 재생에너지 보급 확대를 위한 육상태양광 발전사업의 원활한 추진에 필요한 관련 연구 현황 및 시민단체의 입장에 관한 내용을 포함하여 정리함 - 제1장: 육상태양광발전 현황 및 환경성 검토 가이드라인 - 제2장: 육상태양광 발전사업의 보급 활성화를 위한 에너지 제도 개선방안 - 제3장: 육상태양광 보급 확대를 위한 주민참여방안 - 제4장: 농촌태양광발전 보급의 문제점과 개선방안 ㅇ 「육상태양광발전사업 환경성평가 협의 지침」 제정 등을 통하여 산지태양광발전에 대한 입지 규제가 강화됨에 따라 농촌태양광발전 확대를 위한 논의와 주민 수용성 확보를 통한 보급 확대 방안을 살펴보고자 함 2. 「육상태양광발전사업 환경성평가 협의 지침」 도입 배경과 개선사항 □ 최근까지 육상태양광 발전시설은 대부분 지가가 낮은 산지에 입지하여 산사태 및 산림훼손 등의 자연환경 훼손과 이로 인한 사회적 갈등을 유발하였음 ㅇ 「육상태양광발전사업 환경성평가 협의 지침」은 산지에 무분별하게 입지하는 태양광 발전시설로 인한 환경 훼손을 최소화하기 위하여 도입되었음 ㅇ 본 가이드라인은 산지 입지기준에 초점을 맞추고 있어 농촌태양광발전시설 등의 입지를 유도하기 위한 우선 개발지 등에 대한 제시가 미비하므로 이에 대한 개선과 함께 주민참여 확대 방안에 대한 개선도 필요함 Ⅱ. 육상태양광 발전사업의 보급 활성화를 위한 에너지 제도 개선 방안 1. 국내 육상태양광발전 동향 □ 태양광발전 REC(재생에너지 공급인증서) 가격의 하락에 따른 수익성 악화 ㅇ REC 현물가격은 2017년부터 하락하여 2019년 4월 기준 약 6만 9,000원까지 하락하였는데, 이는 고점 대비 약 60% 하락한 것이며, 이러한 하락세가 계속되어 2019년 11월에는 4만 원대도 붕괴되는 등 사업자들의 투자비 회수에 위기감이 조성되고 있음 □ 대형 사업 위주의 정책 추진 ㅇ 지자체 주도의 계획입지제도 시행 지연으로 인하여 공기업들을 대상으로 공공부문주도의 재생에너지 사업을 추진 중에 있으며, 2019년 4월 기준으로 142개소에 24GW를 보급할 수 있는 부지를 확보한 상황임. 이 수치만 놓고 보자면 『재생에너지 3020 계획』에서 대규모 사업목표로 설정했던 수치를 거의 달성할 수 있을 것으로 예상됨 2. 육상태양광발전 보급 문제점의 원인 및 개선 방향 □ 육상태양광발전 보급 문제점의 원인 ㅇ 중앙집중형 ‘국가사업’ 관점의 정책 - 현재까지 소수 지역의 희생에 바탕을 둔 중앙집권형 에너지 공급체계를 구축하여 왔음. 재생에너지가 분산형 전원이 되지 못하고 전국적인 전력망을 통해 타 지역에 공급될 경우 생산지 주민의 피해의식이 상존하게 됨 ㅇ 지자체 역할과 위상 정립이 병행되지 못함 - 지자체의 역할이 단순한 중앙정부 정책의 집행 ‘경로’에 그치고 있는 실정이며, 재생에너지 사업을 규모의 경제로 이끌고 중재 역할을 수행해야 할 광역지자체의 역할과 권한이 미흡한 실정임 ㅇ 지역에너지 사업의 특성을 고려하지 않은 일방적인 정책 추진 - 재생에너지 사업의 부작용에 대한 대책도 면밀한 고려 없이 중앙정부 주도로 일률적으로 이루어지는 경향이 있음 □ 육상태양광발전 보급 문제점의 개선 방향 ㅇ ‘지역산업화’와 ‘분산전원화’가 근본적 대책임 - 재생에너지 사업이 지자체와 지역주민에게 직접적 이익이 되는 ‘지역산업’으로 인식이 될 수 있도록 유도 ㅇ 중앙-광역-기초 지가체 간의 정책조율체계와 협력체계를 강화 - 광역지자체의 조정 능력을 강화하여 기초지자체에서 발생하는 현안에 대해서는 광역지자체 차원에서 해결하도록 유도 ㅇ 사업 단계별로 세심하게 주민수용성 제고 노력 - 사업 초기에는 재생에너지에 대한 국민 일반의 높은 수준의 수용성이 지역사회에도 그대로 적용되기 때문에 이를 지역사회에 그대로 반영하기 위한 노력이 필요 3. 육상태양광발전 보급 활성화를 위한 정책 제언 □ 계획입지제도 보완 ㅇ 환경성 평가 및 경제성 평가가 융합된 형태의 사전 지역계획 마련 - 입지 후보지에 대한 사전계획 마련과 정보공개 필요 ㅇ 비상설협의체를 통한 전략환경영향평가 - 대규모 개발단지에 대한 기술적 차원에서의 가이드 마련이 필요하며, 이는 개발가능 후보지 선정 후 주민참여 범위 설정을 위한 기술적 차원의 기준을 제시 □ 소규모 발전시설 활성화 방안 마련 ㅇ 중소규모의 발전시설에 대한 기초지자체 차원의 이격거리 규제 심화 - 기초지자체 조례는 이격거리 제한 철폐와 함께 소규모 사업에 대해서도 주민 동의절차나 설명회를 의무화하고, 주민수용성이 높은 후보지를 지속적으로 물색하여 경매방식을 채택하도록 유도할 필요가 있음 □ 지자체 주체성 강화 ㅇ 지자체가 지역에너지 사업 주체로 기능하여 지역 내 환경 및 국토계획 간의 조화와 주민 수용성을 제고하여야 함 - 지자체가 국가재정 투입 사업의 단순 실행자 역할에 그치고 있는 상황을 개선할 필요가 있음, 대부분 지역 조례에 의해 에너지위원회 설치가 규정되어 있으나 사실상 유명무실한 상황 - 지자체 전담조직과 유관 기관 지역사무소와의 협력체계를 구축할 필요가 있음 □ 정부사업 시행 주체 조정 ㅇ 현재와 같이 한국에너지공단을 경유하는 사업, 즉 예산이 공공기관을 통해 내려오는 경우 지자체 간 실적경쟁을 유도할 장치가 사실상 없음 - 정부사업 시행 주체를 지자체(또는 지역 전담조직)로 조정할 필요가 있음 - 지자체로 사업주체를 조정하고 관련 예산을 직접 교부하되, 중앙 공공기관을 통해 사후 실적평가를 실시하여 차년도 예산에 반영하는 경우 지자체 간 경쟁을 유도할 수 있음 □ 지역 차원의 소규모 사업 재원 마련 ㅇ 지역 차원의 소규모 사업 재원 확보체계를 지속적으로 구축 필요 - RPS 제도하에서 사업환경 악화가 예상되는 소규모 사업은 지자체 차원의 지원이 바람직 □ 지역 차원의 RE100 참여 확대 ㅇ 지역 차원에서 RE100 캠페인에 참여하고자 하는 기업을 유치하거나 자기 지역의 기업들에 대해 지원 계획을 검토 - RE100 캠페인은 태양광발전 사업자의 입장에서는 안정적인 수익 확보의 유인으로 충분히 기능 □ ‘지역공동체 에너지사업’ 활성화 ㅇ 지자체 주도하에서 주민참여 범위를 확대하도록 하되 주민들에게 큰 부담 없이 체감 가능한 실제적인 혜택이 돌아가도록 하는 제도를 설계 - 규모의 경제를 통한 재생에너지 사업의 효율화와 환경성 확보를 통해 소규모 사업자의 난립으로 인한 부작용을 해소할 필요가 있음 Ⅲ. 육상태양광 보급 확대를 위한 주민참여방안 1. 국내외 에너지 전환 정책 흐름과 성과 □ 세계 에너지 전환 정책 흐름과 성과 ㅇ 2018년 기준으로 재생에너지는 세계 전력 수요의 26.2%를 차지 - 수력이 여전히 높은 비중을 차지하고 있으나, 풍력과 태양광의 비중 또한 점차 증가하고 있음 □ 국내 재생에너지 확대 계획과 입지 잠재량 ㅇ 재생에너지 설비용량은 13.3GW(2016년)에서 63.8GW(2030년)으로 늘어날 전망이며, 신규 설비의 95% 이상을 태양광과 풍력 등 청정에너지로 공급할 예정 ㅇ 태양광 발전의 시장 잠재량은 411TWh/년, 321GW로 산정. 풍력발전의 시장 잠재량(육상 39TWh/년, 해상 71TWh/년)을 더하면, 태양광발전과 풍력발전만으로도 전체 전력을 충당할 수 있는 입지 잠재량은 확보되어 있음 2. 재생에너지를 둘러싼 갈등과 원인 □ 재생에너지 입지 갈등 사례 ㅇ 재생에너지 발전설비를 둘러싼 갈등이 빈번해 보이는 것은 사업이 지역 곳곳에 소규모로 분산되어 진행되기 때문임 - 전북 무주군 중리 태양광발전 사례, 충남 부여군 지선리 태양광발전 사례, 충남 공주시 남월마을 태양광발전 사례 □ 지역과 상생하는 재생에너지 사례 ㅇ 안산시민햇빛발전협동조합, 제주 동회천마을 태양광, 영광 상하사리 주민발전, 함양에너지농장, 보성 영농형 태양광, 철원두루미태양광, 봉화군민 직접 참여형 신재생에너지사업 □ 재생에너지를 둘러싼 갈등의 원인 ㅇ 태양광 발전시설에 대한 유해성 문제 부각 및 환경피해 ㅇ 발전사업자의 지역상생 개념 부재 ㅇ 환경영향을 고려하지 않는 입지 선정 ㅇ 주민의견수렴 과정 없는 입지 선정 절차 □ 재생에너지 수용성 향상과 주민참여를 위한 전제 ㅇ 에너지 전환, 시민의 힘으로(독일) ㅇ 주민이 주도하는 재생에너지 확대 ㅇ 주민참여 이익공유제도의 실효성 있는 설계 ㅇ 주민참여 절차 보장을 통한 에너지 민주주의 실현 Ⅳ. 농촌 태양광발전 보급의 문제점과 개선방안 1. 정부의 재생에너지 정책 동향 및 방향 □ 정부의 『재생에너지 3020 이행계획』 ㅇ 『재생에너지 3020 이행계획』의 목표 달성을 위해 국민참여형 발전사업과 대규모 프로젝트로 나누어 목표치를 설정하였음. 국민참여형은 주택·건물 등 자가용으로 2.4GW, 협동조합 등 소규모 사업으로 7.5GW, 농가 태양광으로 10.0GW의 발전시설을 설치하고, 대규모 프로젝트로는 28.8GW의 재생에너지 발전시설을 설치할 계획 ㅇ 농림축산식품부, 지자체, 산업통상자원부가 2030년까지 염해 간척지(농업진흥구역내)와 농업진흥지역 외 농지 등에 10GW 정도 태양광 발전시설 설치를 권장 □ 『재생에너지 3020 이행계획』 활성화를 위한 제도 개선 추진 ㅇ 정부는 2011년까지 시행하다 중단한 발전차액지원제도(FIT)를 다시 도입하여 농촌태양광 발전사업소에 농지보전부담금 50%를 감면하는 제도를 시행 ㅇ 발전소 소재지로부터 반경 1km 이내에 1년 이상 주민등록이 되어있는 농업인 5인 이상과 외부투자자가 1MW 이상의 발전사업에 함께 참여하는 경우, 주민참여율이 일정 비율 이상이면 총사업비 2% 이상 최대 10%, 총사업비 4% 이상 20%의 가중치를 부여하고, 외부투자자 없이 농업인만으로 5인 이상 참여 시 20% 가중치를 부여할 계획 □ 농촌태양광 보급 확대 지원정책 ㅇ 한국에너지공단은 농촌태양광 시설자금에 대한 정책자금을 지원하고(1.75%, 5년 거치, 10년 분할상환), REC 가중치 우대, 고정가격계약 경쟁입찰 사업자 선정 평가시 우대 ㅇ 농업인 1인 단독형, 2∼4인 공동형, 5인 이상 조합형 발전소 모델을 제시하였으며, 1MW 이하 농촌태양광 전력계통 무제한 접속을 허용하고, 계통 접속 소요기간을 단축 2. 농촌태양광의 환경적 이슈와 개선방안 □ 농촌태양광 설치로 인해 예상되는 환경영향 ㅇ 표토 제거에 따른 토사유출 및 농경지 훼손 등의 환경영향과 농촌 경관자원 훼손으로 인한 경관영향이 발생할 우려가 있음 □ 태양광발전의 환경적 이슈와 시사점 ㅇ 국내의 육상태양광발전 가이드라인은 산지에 입지하는 태양광 발전시설 중심으로 작성되었으며, 이것은 농업진흥구역에 해당하는 절대농지에서는 태양광발전 등 개발이 불가한 현행 농지 관련 제도에 기인함 ㅇ 태양광발전 입지 가이드라인은 입지별로 구체적인 기준과 농경지에 관련한 기준을 명확히 할 필요가 있음 3. 농촌태양광의 기술적 이슈와 개선방안 □ 육상태양광 설치 및 운영의 기술적 이슈와 시사점 ㅇ 시공 형태(일반고정형, 가변형), 국가별 현황, 전력계통연계 현황 등의 기술적 측면에 따라 비용 및 수익, 환경영향의 정도, 지역 분산 등의 차이가 발생하게 됨 4. 농촌태양광의 제도적 이슈와 시사점 □ 농지의 태양광 발전시설 설치 관련 규정 변화 ㅇ 초기에는 태양광 발전시설을 농업진흥지역 내에 설치하는 것이 불가능하였으나, 2008년 「농지법」이 개정되면서 처음으로 농업보호구역에 태양광 발전설비를 허용 ㅇ 최근 태양광발전시설 설치를 위한 농지전용 면적이 급격히 증가 □ 「농지법」상 태양광발전시설 설치의 허용 가능 여부 ㅇ 2018년 1월 개정된 「농지법」 제36조(농지의 타용도 일시사용허가 등) 제1항 제4호에 의거, 「공유수면 관리 및 매립에 관한 법률」 제2조에 따른 공유수면매립을 통하여 조성한 토지 중 토양 염도가 일정 수준 이상인 지역(즉, 염해 간척지)에 한해 20년간 일시사용 형태로 태양광발전시설 설치를 허용 □ 일본의 농촌태양광 관련 제도 ㅇ 2016년 기준 일본의 경지면적은 447만ha로 우리나라의 경지면적의 약 2.6배인데, 태양광발전시설 설치를 위한 농지전용 면적은 우리나라가 일본의 2배 이상 넓은 것으로 나타났음 ㅇ 일본은 농용지(우리나라의 농업진흥구역에 해당) 내 영농형 태양광에 한하여 일시사용허가(3년에서 최근 10년으로 연장)를 하고 있음 5. 농촌태양광의 경제적 이슈 □ 농촌태양광과 영농형 태양광의 비용과 소득효과 ㅇ 초기투자비 및 시공비, 운영비를 고려한 비용과 태양광발전으로 생산한 전력 판매 소득을 효과로 고려하여 일반 농촌태양광과 영농형 태양광의 비용 및 소득을 산정함 - 일반 농촌태양광의 연평균 순편익은 자기자본 활용 시 1,047만 원, 농협대출 활용시 723만 원, 정책자금 활용 시 939만 원임 - 영농형 태양광의 경우 연평균 순편익은 자기자본 활용 시 1억 8,212만 원, 농협대출 활용 시 1억 555만 원, 정책자금 활용 시 1억 4,915만 원으로 추산됨 ㅇ 불확실한 외생요인을 고려하여 전력 판매가격, 대출이자, 계통연계비, 할인율의 변동 등이 발생하였을 경우를 예측함 - 매전단가가 30% 하락할 경우 일반 농촌태양광 및 영농형 태양광 모두 경제성이 없으나, 20% 하락할 경우에는 경제성이 낮긴 하지만 존재하는 것으로 분석됨 - 이자율 4.0~7.0%, 할인율 2.5%~6.5%의 범위 내에서는 일반 농촌태양광 및 영농형 태양광 모두 경제성이 존재하는 것으로 분석됨 - 계통연계지점과의 거리가 2km일 경우 일반형은 경제성이 존재하지만 영농형은 경제성이 없는 것으로 나타남 6. 농촌태양광의 사회적 이슈와 개선방안 □ 농촌태양광에 대한 농업인의 인식 추정 ㅇ 태양광에 대한 관심도와 설치 의향 - 농업인들의 농촌태양광 발전사업에 대한 관심도는 ‘높음’(‘매우 높음’ + ‘높은 편임’)의 비율이 53.1%, ‘보통’이 34.9%, ‘낮음’(‘전혀 없음’ + ‘없는 편임’)이 12.0%로 농촌태양광 발전사업에 대한 관심도는 높게 나타났음 ㅇ 농촌태양광 관련 농업인 조사의 시사점 - 설치 의향이 없는 농업인의 경우, ‘설치비용 과다’가 가장 큰 이유로 조사되었음 - 농지가 태양광 발전시설을 설치할 목적으로 사용되는 것에 대해 농업인의 43.0%가 반대하는 것으로 나타났으나, 영농형 태양광시설 설치에 대해서는 42.1%가 찬성하는 것으로 나타남 □ 농촌태양광 관련 갈등 현황과 개선방안 ㅇ 농촌태양광 갈등 현황 - 주민들은 경관 훼손, 전자파, 빛 반사에 따른 농작물 피해, 중금속, 폐기물 문제 등을 제기하며 반대함 ㅇ 농촌 현장의 목소리 - 계획단계에서부터 지역주민들과 소통 및 정보공유를 하고 주민참여 이익공유방식을 채택하도록 해야 하며, 주민참여 이익공유방식은 다양하게 제시할 수 있어야 함 ㅇ 지역과 재생에너지가 상생할 수 있는 다양한 방식을 검토해볼 수 있음 - 농민 소유 직접운영 방식, 지분투자 방식, 햇빛펀드 방식, 지역발전기금 또는 보상금 지급 등 Ⅴ. 결론 및 제언 □ 관련 에너지 정책 정비와 투명한 정보공개 ㅇ 재생에너지 계획입지제도의 실효성 확보를 위해서는 실질적인 권한 부여와 함께 지자체 역량 강화를 위한 제도적 보완이 이루어져야 함 ㅇ 주민 수용성 확보를 위한 핵심사항은 계획 초기부터의 투명한 정보공개와 공유에 있음 ㅇ 계획입지제도에서 광역지자체와 기초지자체 간 역할 및 권한에 대한 분명한 구분이 필요함 □ 실질적인 주민주도형 태양광발전사업 모델 보급 ㅇ 지자체가 주도하여 주민주도형 태양광발전사업을 추진할 수 있도록 제도 개선이 동시에 이루어져야 함 ㅇ 주민참여에 대한 기준이 매우 개략적으로 되어있어 이에 대한 개선이 필요함 ㅇ 주민참여 확대와 함께 투자 여력이 없는 사회 취약계층에 대한 지원방안도 동시에 마련되어야 함 □ 농촌태양광발전 보급을 위한 관련 제도 개선 ㅇ 농지의 일시 전용을 통한 영농형 태양광 보급 필요 ㅇ 태양광발전을 사유로 한 과도한 농지전용을 방지하기 위한 제도적 장치 마련 ㅇ 농민의 태양광발전사업 참여에 걸림돌이 되는 ‘설치비용 과다’ 등에 대한 지원방안 제공 Ⅰ. Introduction 1. Research background and purpose □ This report summarizes the content presented by experts in each field at the Forum to Confront the Future Environmental Change related to the Expansion of Renewable Energy held by the Korea Environment Institute (KEI) on September 26, 2019. ㅇ This report includes information on the current research and the position of Non-Profit Organization (NPO) groups in terms of the promotion of inland solar power generation projects to expand the supply of domestic renewable energy. - Chapter 1: Current Status and Environmental Review Guideline of Inland Solar Power Generation - Chapter 2: Energy Policy Improvement Plans to Activate the Supply of Inland Solar Power Generation Projects - Chapter 3: Resident Participation Plan for Expanding Inland Solar Power - Chapter 4: Rural Solar Power Supply Problems and Improvement Plans ㅇ As the installation regulations have been strengthened following the establishment of the Inland Solar Power Environmental Review Guideline, this report aims to examine the discussions on the expansion of solar power generation in rural areas and measures to promote distribution through securing residents’ acceptability. 2. Background and improvements of the Inland Solar Power Environmental Review Guideline □ Until recently, most inland solar power facilities have been planned and constructed in mountainous areas with low land prices, resulting in social conflict with local residents and environmental damage such as landslides and deforestation. ㅇ The Inland Solar Power Environmental Review Guideline was introduced to minimize the environmental damage caused by solar power facilities located indiscriminately in mountainous areas. ㅇ As the criteria for the site of the inland solar facilities are focused on the mountainous area, it is necessary to improve the guideline to suggest preferential development sites so that it can promote installment in rural areas and also the participation of local residents. Ⅱ. Measures to Improve Energy Policy to Promote the Supply of Inland Solar Power Generation 1. Domestic inland solar power trends □ Deteriorated profitability due to the falling prices of the solar power generation REC (Renewable Energy Certificate) ㅇ The spot price of the REC has fallen since ’17, down to about 69,000 won as of April 2019, which is a 60% drop compared to the peak. The decline continued and in November 2019, it fell below the 40,000 won mark, fueling the sense of crisis among the developers in terms of investment recovery. □ Promote large-scale business-oriented policies ㅇ Due to the delay of implementing the local government-led renewable energy site plan, public sector-led renewable energy projects are being promoted for public enterprises, and as of April 2019, the land for 142 plants was secured capable of supplying 24 GW. Based on this figure alone, it is expected that the goal set for large-scale projects in the 3020 plan can be almost achieved. 2. Causes and possible solutions for inland solar power supply problems □ Causes of inland solar power supply problems ㅇ Policy based on a centralized ‘national project’ perspective - So far, a centralized energy supply system has been established based on the sacrifice of a few regions. If renewable energy does not take a form of dispersed generation and is supplied to other regions via nationwide power grids, the residents of the area where renewable energy facility is located could feel that they have been victimized ㅇ The role and status of the local governments are not being established in parallel. - The role of local governments is merely a “route” for the central government’s policy enforcement, and the authority of the regional governments to lead the renewable energy business to economies of scale and to act as mediators is insufficient. ㅇ Promotion of unilateral policy without considering the characteristics of local energy projects - Countermeasures against the side effects of renewable energy projects tend to be uniformly led by the central government without careful consideration. □ Solutions for the supply problem of inland solar power ㅇ ‘Local industrialization’ and ‘distributed power supply’ are the fundamental measures. - Induce the renewable energy business to be recognized as a “local industry” that directly benefits local governments and local residents ㅇ Strengthen the policy coordination system and cooperation system among central, regional, and local governments - Enhance the coordination capability of regional governments to solve issues that arise in the local governments at the regional government level ㅇ Efforts to improve residents’ acceptability at each stage of the project - At the beginning of the project, the high public acceptance of renewable energy is applied to the community as well, so efforts to reflect it in the local community are necessary. 3. Policy proposals to promote the supply of inland solar power □ Complement the renewable energy site planning system ㅇ Prepare a regional plan in advance that combines environmental and economic evaluations - Prior planning and information disclosure for candidate sites ㅇ Strategic environmental impact assessment through non-standing consultative committee - It is necessary to prepare a guide at the technical level for large-scale development complexes, and this suggests technical standards for establishing the scope of participation of residents after selecting candidate sites for development. □ Prepare a measure to activate small-scale power generation facilities ㅇ Regulation of separation distances at the level of basic municipalities for small and medium-sized solar power generation facilities - The ordinance of the local governments should abolish the restrictions on the separation distance and make residents’ consent procedures or briefing sessions mandatory for small businesses as well, and it is necessary to consistently search for candidate sites with high residents’ acceptance and encourage auction. □ Strengthening the independence of local governments ㅇ System improvements enabling the local government to function as the main body of the regional energy business - It is necessary to improve the situation in which the local government is merely acting as a simple implementer of the national financial input project, and in most cases, the energy committee required by local ordinances is not functioning. - It is necessary to establish a cooperative system between the dedicated organization of the local government and regional offices of related organizations. □ Adjustment of the implementing entity of the government project ㅇ Virtually no mechanism to induce competition between local governments for the public-funded projects such as the project of the Korea Energy Agency - It is necessary to change the government project execution body to the local government (or regional dedicated organization). - When the business entity is changed to the local government and the related budget is issued directly, competition among the local governments can be induced through the post-performance evaluation conducted by the central public institution and the budget allocation reflecting the result for the next year. □ Provision of financial resources for small businesses at the regional level ㅇ Need to continually build a local small-scale business financing system - It is desirable to support at the local government level small-scale projects that are expected to undergo deteriorated business environments in the RPS system □ Expansion of RE100 participation at the regional level ㅇ Attracting companies that want to participate in the RE100 campaign at the local level or reviewing support plans for companies in their area - The RE100 campaign functions sufficiently as an incentive to secure stable profits from the perspective of solar power generation companies. □ Revitalization of ‘local community energy business’ ㅇ Design a policy to expand the scope of residents’ participation under the initiative of the local government, but to return practical benefits that can be experienced without huge burden to the residents - There is a need to resolve the side effects caused by the difficulties of small businesses by making the renewable energy business more efficient and eco-friendly through economies of scale. Ⅲ. Resident Participation Plan for Expanding Inland Solar Power 1. Domestic and foreign energy conversion policy and achievement □ Global energy conversion policy flow and performance ㅇ As of 2018, renewable energy accounted for 26.2% of global electricity demand. - Hydroelectric power still occupies a high proportion, but the proportions of wind power and solar power are also gradually increasing. □ Domestic renewable energy supply plan and power generation potential ㅇ Renewable energy facility capacity is expected to increase from 13.3 GW (2016) to 63.8 GW (2030). More than 95% will be supplied as clean energy such as solar and wind power. ㅇ The solar power market potential is estimated at 411 TWh/year, 321 GW. With wind power (39 TWh/year inland, 71 TWh/year offshore), the power generation potential that can cover the entire electricity demand is secured by solar and wind power alone. 2. Conflicts of renewable energy and causes □ Examples of conflict on the site of renewable energy ㅇ Conflicts of renewable energy facilities appear to be frequent because they are distributed in small scale throughout the region. - Jeonbuk Muju Jung-ri solar power case - Case of solar power generation in Jisun-ri, Buyeo, Chungnam - Case of solar power generation in Namwol village, Gongju-si, Chungnam □ Examples of renewable energy that cooperates with the region ㅇ Ansan Citizen Development Cooperative ㅇ Jeju Donghoecheon Village Solar Power ㅇ Gwangju Sanghasa Resident Development ㅇ Hamyang Energy Farm ㅇ Boseong Agrovoltaic Plant ㅇ Cheorwon Crane Solar ㅇ Bonghwa resident participation renewable energy business □ Causes of conflict over renewable energy ㅇ Hazard issue and environmental damage caused by solar power facilities ㅇ Absence of the regional growth concept among solar power companies ㅇ Selecting a site not taking the environmental impact into consideration ㅇ Site selection process without resident feedback □ The conditions for improving the acceptability of renewable energy and participation among ㅇ Energy conversion, ‘citizens’ power’ (Germany) ㅇ Renewable energy expansion led by local residents ㅇ Effective design of a profit sharing system for local residents’ participation ㅇ Realization of energy democracy by guaranteeing the resident participation process Ⅳ. Rural Solar Power Supply Problems and Improvement Plans 1. Government renewable energy policy trends and directions □ The government’s 3020 Renewable Energy Implementation Plan ㅇ To achieve the 3020 Renewable Energy Implementation Plan, the targets have been set by dividing it into a national participation-type power generation project and a large-scale project. The Public Participation Type plans to install 2.4 GW for private use such as houses and buildings, 7.5 GW for small businesses such as cooperatives, and 10.0 GW for solar farmhouses, and 28.8 GW for large-scale projects. ㅇ The Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, the local government, and the Ministry of Industry are recommended to install 10 GW of solar power in salt farms (inside the Agricultural Promotion Zone) and agricultural areas other than the Agricultural Promotion Zone by 2030. □ Policy improvement to promote 3020 Renewable Energy Implementation Plan ㅇ The government reintroduced the FIT, which was suspended in 2011, to reduce farmland conservation contributions by 50% for rural solar power plants. ㅇ For projects of over 1 MW with 5 or more farmers who have been registered as residents for more than 1 year within a radius of 1 km from the power plant and with external investors, when the local residents participation is above a certain percentage, weight is given (2% or more of total project cost, 10% or more of total project cost, 4% or more of total project cost) 20%, and the government also plans to assign a weight of 20% when 5 or more farmers participate without external investors. □ Rural solar expansion support policy ㅇ The Korea Energy Agency provides policy funding (1.75%, 5 years, 10 years installment payment) for rural solar facility fund, giving preference to REC weighting and fixed price contract of competitive bidding. ㅇ A single power plant type, a 2-4 person joint type, and a combined power plant model of 5 or more are presented, allowing unlimited access to rural solar power systems under 1 MW, and shortening the period required for grid connection. 2. Rural PV environmental issues and improvement measures □ Expected environmental impact of rural solar power ㅇ Environmental impact - Soil leakage and damage to agricultural lands due to removal of topsoil ㅇ Landscape impact - Damage to rural landscape resources □ Domestic and abroad solar power generation guidelines ㅇ Domestic land solar power guidelines - Current guideline is based on the site criteria focused on solar power generation in mountainous area, and it is due to the current farmland related policy that solar power can not be installed in the Agricultural Promotion Zone. 3. Rural PV technical issues and improvement plans □ Technical issues and implications of the installation and operation of inland solar power ㅇ Depending on the technical aspects of the construction type (general fixed type, variable), international installation cost, and grid system connection, there will be differences in costs and profits, the degree of environmental impact, and regional distribution. 4. Rural solar power issues and implications □ Changes in regulations of solar power installation on farmland ㅇ Initially, solar power facilities were not permitted in the agricultural promotion area, but the Farmland Act was revised in 2008, allowing solar power facilities for the first time. ㅇ Recently, the farmland diversion to install solar power facilities has rapidly increased. □ Is it possible to install solar facilities under the Farmland Act□ ㅇ Installation of solar power facilities in a temporary use form for 20 years is allowed only in a farmland with a salinity of a certain level or higher (i.e., salt reclamation sites), that is developed through the public water reclamation pursuant to Article 2 of the Act on the Management and Reclamation of Public Waters pursuant to subparagraph 4, Paragraph 1, Article 36 of the Farmland Act (January 2018, revised to permit temporary use of farmland) □ Rural solar power policy of Japan ㅇ As of 2016, Japan’s farmland area was 4.47 million ha, which is about 2.6 times larger than that of Korea, but the farmland diversion for solar power facilities in Korea is more than twice that of Japan. ㅇ In Japan, temporary farming permits (recently extended from 3 years to 10 years) are limited to farm-type solar power in agricultural lands (Agricultural Promotion Zones in Korea). 5. Rural solar power economic issues □ Rural solar and farming solar cost and income estimation ㅇ Cost and income of general rural solar and farming solar energy are calculated by taking into account initial investment and construction costs and operating costs and the income from electricity sales produced by solar power generation. ㅇ Expecting changes in power sales prices, interest on loans, system linkage costs, discount rate, etc. in consideration of uncertain external factors 6. Social issues and improvements of rural solar power □ Estimation of farmers’ stance of rural solar power ㅇ Interest in solar power and intention to install - Farmers’ interest in rural solar power projects is high (53.1% high (very high + high), 34.9% average, and 12.0% low (none + almost none)). ㅇ Implications of farmers’ stance related to rural solar power - In the case of farmers who do not intend to install, ‘excessive installation cost’ was surveyed as the main reason. - 43.0% of farmers objected to farmland being used for the purpose of solar power generation facilities, but 42.1% of the farmers agreed to install solar power facilities. □ Conflict and improvement of rural solar power ㅇ Conflict status of rural solar power - Residents oppose by raising concerns of landscape deterioration, electromagnetic and crop damage caused by reflection, heavy metals, and waste. ㅇ Request of the rural society - From the planning stage, it is necessary to communicate and share information with local residents, to adopt a profit sharing method of resident participation, and to suggest various ways of resident participation. □ Local and renewable energy Win-Win Plan ㅇ Direct operation ㅇ Share investment ㅇ Solar power fund ㅇ Local development fund or compensation Ⅴ. Conclusion and Suggestions □ Transparent information disclosure and related energy policy improvement ㅇ In order to secure the effectiveness of the renewable energy site planning system, it is necessary to provide practical authorization and institutional supplementation to strengthen the capacity of local governments. ㅇ To secure residents’ acceptance, transparent information disclosure and sharing from the beginning of the plan are essential. ㅇ In the site planning system, it is necessary to clearly distinguish the roles and authorities between the regional governments and the local governments. □ Distributing practical resident-led solar power business model ㅇ The policy should be improved at the same time so that the local government can lead and promote the residents-led solar power generation project. ㅇ Criteria for residents’ participation need to be refined because it is very rough. ㅇ In addition to expanding residents’ participation, there should also be a plan to support socially vulnerable people who do not have the investment capacity. □ Improving related policies for distributing rural solar power ㅇ Need to supply farming solar power through temporary farmland diversion ㅇ Institutional arrangements to prevent excessive farmland diversion for solar power development ㅇ Providing support measures for ‘excessive installation cost’, which is an obstacle for farmers to participate in solar power generation projects

태양광 발전량 예보 오차 완화를 위한 태양광 - 그린 수소 - 연료전지 시스템 수치모의 연구

김창기(Chang Ki Kim),김현구(Hyun-Goo Kim),강용혁(Yong-Heack Kang),조현석(Hyun Seok Cho) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7

태양광 발전시스템 보급이 급격히 증가함에 따라 전력 계통 운영에 불안정이 야기된다. 일례로 태양광 발전량에 의해 주간에 실질적인 전력수요의 감소로 주·야간 전력수요의 차이가 감소하는 Duck-Curve 현상이 빈번히 발생한다. 이와 더불어 태양광 발전시스템이 기상요소에 의존하기 때문에 태양광 발전량의 간헐적인 특성은 태양광 발전량 증감발 현상(Ramp Rate)을 증가시켜 전력계통에 부하를 가중하거나 주파수 특성의 급격한 변동을 초래한다. 이러한 태양광 발전량 특성을 완화하기 위하여 태양광 발전량 예보를 통한 에너지 관리 시스템을 개발하는 노력이 있으나 기상예보의 오차에 의해서 태양광 발전량 예보 오차가 발생할 수 있다. 예보 오차 완화를 위하여 보조 전원체계인 ESS, 양수발전, LNG 발전, 수소연료전지 등이 있는데, LNG 발전은 화석연료를 사용하고, 양수 발전은 지역적 특성에 민감하며, ESS의 경우 배터리 용량 문제가 대두된다. 따라서 본 연구에서는 수전해-연료전지 시스템을 모델링하여 태양광 발전량 예보 오차 완화에 어떤 영향을 주는지 파악하고자 한다. 태양광 발전량 예보데이터는 한국에너지기술연구원에서 운영중인 KIEReCAST에서 생산하는 48시간 예보데이터 중 03 KST에 발표된 자료를 사용하였다. 태양광 발전량에 대한 실측 데이터는 한국에너지기술연구원 3연구동에 설치된 60kWp 태양광 발전시스템을 사용하였다.

태양광 발전시설 관련 법제와 자치입법의 과제

김희곤(Kim, Hee-Gon) 한국토지공법학회 2019 土地公法硏究 Vol.85 No.-

1986년 체르노빌 원전사고, 2011년 일본 후쿠시마 원전사고를 계기로 하여 세계적으로 탈원전 내지 원전비중을 줄이려는 방향으로 에너지 정책이 변화됨에 따라 그에 대한 대체로서 태양광 등 신재생에너지에 대한 관심과 그 비중이 증가되고 있다. 그에 따라 우리의 경우에도 일찍부터 태양광 등 신재생에너지의 비중을 늘리기 위한 확대정책을 수립･추진하여 왔으며, 특히 2017년 5월 문재인 정부 출범 이후 정부(산업통상자원부)는 2017년 12월 재생에너지 3020 이행계획(안)을 발표하고, 2018년에는 공론화위원회의 결정을 거쳐 탈원전정책을 표방한 가운데, 각 지방자치단체로 하여금 태양광 등 신재생에너지 설치를 적극 장려하도록 하고 있다. 그렇지만 태양광이 가져 올 영향(이익, 불이익)이나 태양광이 들어 설 지역 주민의 입장은 충분히 고려하지 않은 채 무조건 장려한 결과 입지선정 등을 둘러싸고 사업자와 주민간에 충돌이 발생하는 등 부작용이 속출하였고, 이에 뒤늦게 정부 등이 나서 자치단체별로 필요한 부지선정 기준 등을 마련하여 부작용을 방지할 수 있도록 권고하기도 하였다. 그렇지만 우리나라의 태양광 등 신재생에너지 정책이 제대로 정착되기 위해서는 다음과 같은 문제점에 대한 심도있는 해결책의 모색이 필요하다고 생각된다. 첫째, 태양광 발전시설 입지 관련 갈등의 해결방안으로는 지역 주민의 인간으로서 존엄성, 특히 평온한 주거환경 등 인간으로서 당연히 누려야 할 기본적인 생존권 존중을 최우선으로 하는 입장에서의 접근이 필요하다고 생각된다. 따라서 마을이나 민가가 형성되어 있는 지역에의 태양광 발전시설 설치는 당해 지역 주민의 자가(자체) 소비형이나 공동수익형은 용이하게 허용하되, 외지인에 의한 수익형의 경우에는 불허함을 원칙으로, 다만 예외적으로 허용시에는 마을 공동체의 평온한 거주 환경 등의 유지를 위한 위치제한, 거리제한 등의 보다 엄격한 제한이 필요하다. 둘째, 태양광 발전사업 관련 법제의 입법체계상 문제점의 해결방안으로는 ① 인허가시 고려해야 할 특색있는 중요한 기본원칙(지침) 사항의 규정 ② 발전사업허가 법제와 개발행위 허가 법제 등 관련 개별 법제간의 유기적인 연계 확립 등을 들 수 있고, 셋째, 태양광 발전사업 관련 인허가절차상 문제점의 해결방안으로는 불필요한 지연 등의 해소책 마련 등을 들 수 있으며, 넷째, 태양광 발전사업 관련 지원체계상 문제점의 해결방안으로는 의무공급제(RPS)와 발전차액지원제도(FIT) 등 우리 실정에 적합한 지원제도 마련 및 일관성 있는 시행 등을 들 수 있다. 또한 태양광 설치 관련 조례 등 자치입법과 관련하여 국가입법시 해결 내지 개선되어야 할 점으로는 ① 핵심적인 기본적인 사항만의 법률에의 꼼꼼한 규정(골격입법 원칙) ② 시행령 등 행정입법의 지양과 조례에의 위임 확대 ③ 주민 관련 주요 정책이나 기본계획의 수립･변경시 자치단체 등 주민참여 필수화 등이다. Recently renewable energy for exemple solar light, wind power, tidal power etc. is rapidly spreading around the world. Our country also has been spreading the installation of Solar light power plant since 2010. On the other hand recently has emerged social conflict between enterprisers and residents on the location of the Solar light power plant across the country. Therefore some residents had left their familiar native place because of installation of the Solar light power plant just near their home. This study is accordingly concentrated on the probleme und task of the legal-system on the installation of the Solar light power plant. The major points of this study are as follows : Ⅰ. Introduction Ⅱ. The Permission situation of the Solar light power plant Ⅲ. The main contents of legal-system on the Solar light power plant Ⅳ. The problemes on the Solar light power plant and their solution Ⅴ. The legal-system on the Solar light power plant and the task of local-self rulemaking Ⅵ. Conclusion

수상태양광 발전시설 현황 및 주요 환경 쟁점 고찰

안채민(Chae Min Ahn),주진철(Jin Chul Joo),김진호(Jin Ho Kim),최선화(Sun Hwa Choi),장진선(Jin Seon Jang),고현우(Hyeon Woo Go) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회지 Vol.43 No.4

목적 : 수상태양광 발전시설의 유형과 특징, 국내외 설치사례를 조사・분석하여, 수상태양광 발전시설의 발전용량과 수면 점유율을 비교하고, 수질 및 수생태계에 미치는 영향에 관련된 주요 환경 쟁점에 대해 고찰하였다. 방법 : 국내외 수상태양광 발전시설에 대한 기존 문헌 및 수상태양광 설치 회사에서 제공하는 정보와 데이터를 추출하여 통계적으로 분석하였다. 결과 및 토의 : 수상태양광 발전시설은 일반적으로 폰튠형, 프레임형, 태양 추적형의 3가지 유형으로 구분되어 국가별・지역별로 다양하게 설치되고 있다. 2018년 하반기 기준 전 세계적으로 수상태양광 발전용량은 1.3 GWp로 중국, 일본, 한국, 대만, 영국 순서로 수상태양광 발전시설이 많이 설치되고 있으며, 한국을 제외한 다른 국가들에서는 폰튠형이 한국의 경우 프레임형이 주로 설치되었다. 수원의 활용구분에 따라 식수용 수자원은 낮은 발전용량과 수면점유율로 설치된 반면, 농업용 수자원은 다양한 발전용량과 수면 점유율로 설치되었다. 이외에도 산업용, 빗물저장, 기타 수자원에는 비교적 높은 발전용량과 수면 점유율로 설치되어 있음을 확인하였다. 수상태양광 발전시설설치에 따른 주요 환경 쟁점인 기자재 유해물질 용출, 정체구역 발생에 따른 수질변화, 수면 점유율에 따른 수질변화 및 수생생물 군집변화, 수온・조도 변화, 전자파로 인한 수생태계 교란 가능성에 관련된 기존 문헌 고찰결과, 수상태양광 발전시설이 미치는 영향은 미미하며, 녹조저감과 수생태계 복원의 긍정적인 효과를 확인할 수 있었다. 결론 : 수상태양광 발전시설의 설치가 수환경(수질・수생태계)에 미치는 영향은 미미한 것으로 확인되었으나, 극한 조건을 반영한 추가 실험, 수상태양광 수면 점유율, 배열 및 유형별 장기간 지속적인 수질・수생태계 모니터링이 필요한 것으로 판단된다. Objectives : After investigation of types, characteristics, and domestic and overseas installation cases of floating photovoltaic power plants (FPVs), both power generation capacity and coverage ratio of the FPVs were analyzed, and the major environmental issues impacting on water quality and aquatic ecosystem were reviewed. Methods : Both information and data of the FPVs extracted from existing literature and provided by the FPVs installation companies were statistically analyzed. Results and Discussion : FPVs divided into three types such as pontoon type, frame type, and solar tracking type are installed in various ways by country and region. As of the second half of 2018, the global power generation capacity of FPVs is 1.3 GWp, and FPVs have been intensively installed in China, Japan, Korea, Taiwan, and UK. While the pontoon type has been mainly installed in other countries except Korea, the frame type was mainly installed in Korea. Among various water resources, FPVs installed in agricultural water resources have various power generation capacity and coverage ratio whereas FPVs installed in industrial, rainwater storage, and other water resources have relatively high power generation capacity and coverage ratio. Compared to FPVs installed in other water resources, FPVs installed in drinking water resources have relatively low power generation capacity and coverage ratio. After reviewing the major environmental issues related to FPVs (i.e., leaching of hazardous substances, deterioration of water quality and aquatic ecosystem, changes in water temperature and illumination, and disturbance of aquatic ecosystem), the impacts of the FPVs on water environment are found to be insignificant, and the positive effects (i.e., mitigation of green tide and restoration of the aquatic ecosystem) are confirmed. Conclusions : Although the impacts of the FPVs on water environment (water quality and aquatic ecosystem) are found to be insignificant, additional experiments reflecting extreme conditions and long-term continuous monitoring of water quality and aquatic ecosystem in terms of coverage ratio, array and type of FPVs are required.

신재생에너지 확대와 미래 환경변화 대응을 위한 중장기 발전방향 : 수상태양광 발전사업 현황과 효율적 추진방향

노태호,신경희,이상윤,지민규,이후승,강유진 한국환경정책평가연구원 2020 기본연구보고서 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 ㅇ 신재생에너지 확대 정책이 시행되고 있으나 사회·환경적 측면에서의 논란이 부상하고, 지역별 수용성에 차이가 유발되는 등 정책의 효율적 추진에 어려움이 나타나고 있는 상황임 ㅇ 지속가능발전의 패러다임으로서 국내외의 태양광사업은 빠르게 성장하고 있지만 입지선정 및 환경적 영향 등에 대한 각계의 입장이 상이하여 이로 인한 갈등의 해결방안 모색이 시급한 상황임 ㅇ 특히 원자력과 미세먼지 및 지구온난화를 초래하는 화석연료 문제의 해결을 위한 태양광·풍력 등의 신재생에너지로의 전환이 시급하나 찬반의 다양한 의견이 상충하고 있음 ㅇ 이에 산지 등 환경이 우수한 지역에 입지할 경우 소위 ‘녹녹(綠綠) 갈등’을 초래할 수 있어 지속가능한 신재생에너지 정책 대안의 모색이 긴요함 ㅇ 이러한 측면에서 지속가능한 이용을 목적으로 추진 가능한 가치를 지닌 신재생발전사업으로서 육상태양광 발전시설의 환경적 문제점을 보완하는 대안으로 수상태양광 발전사업을 조명할 필요성이 높음 ㅇ 그러나 수상태양광 발전시설의 경우 장기간 사용에 따른 환경적 영향 및 안전성 등에 있어 불확실성이 상존하므로, 적정한 규모의 설계와 입지 적정성 확보를 위해서는, 물리적 안전성의 담보 및 장기간 노출이 수환경에 미치는 다양한 영향에 대한 조밀한 검증을 위한 지속적인 모니터링과 분석이 요구됨 ㅇ 따라서 환경성을 우선으로 하는 수상태양광 발전방안 원칙 수립 및 이행이 긴요하며, ‘안전한 환경관리 기반의 수상태양광 발전시설 상용화’를 핵심가치로 하는 한국형 수상태양광 발전모델 개발로 국제 경쟁력을 확보하는 전략이 필요한 시기임 ㅇ 본 연구는 이러한 오류적 인식과 여론을 개선함과 동시에 상수원보호구역 등과 같이 규제성 환경법률로 보호받는 지역은 입지대상에서 제외하고, 법률적 제한을 받지 않는 담수역 활용을 우선적으로 고려하는 등 ‘사전예방주의 원칙’에 입각하여 수상태양광 발전시설의 효율적 추진을 위한 방안을 마련하기 위해 기획됨 ㅇ 이를 위해 시급한 현안을 도출하고, 다양한 이해당사자의 현황에 대한 인식을 재정리함으로써 문제점을 해결할 수 있는 방안을 마련함에 본 연구의 목적을 둠 Ⅱ. 연구내용 ㅇ 한국환경정책·평가연구원(KEI)의 연구진과 시민사회 진영, 산업계, 학·연구계 등 주요 이해당사자에 해당하는 전문가가 함께 현황을 진단함 - 제1장에서는 본 연구의 배경 및 의의를 설명하고 보고서의 구성 내용을 설명하였으며, - 제2장에서는 수상태양광 발전사업 추진의 문제점 및 극복방안을 위한 내용을 중점적으로 기술하였고 - 제3장은 사업추진의 효율화를 위한 제언을 담고 있으며, - 제4장은 본 보고서에서 논의된 주된 사항을 종합적으로 정리하고 이를 심화한 내용을 담고 있음 Ⅲ. 연구결론 ㅇ 산학연 및 시민사회단체 이해당사자들의 의견을 종합하여 볼 때, 현재 우리나라의 수상태양광 발전사업은 이제 초기 도입단계를 넘어 새로운 단계인 발전기로 도약할 시점에 이르고 있으며, 이를 위해 요구되는 최소한의 조건인 ‘이해당사자 간 인식의 공유’가 이루어져 있다는 결론을 도출함 ㅇ 그러나 입지적 특성을 고려한 수상태양광발전시설의 설치여부에 관한 사항은 아직까지 조정이 필요하고 추가적인 논의를 통해 입장을 좁혀야 할 부분이며, 장기적 영향에 대한 우려의 해소방안에 관해서는 완전한 합의를 이루지 못한 것으로 보임 ㅇ 본 연구는 각계에서 개선되어야 할 사항을 제시함으로써 수상태양광발전의 효율적인 추진방안을 위한 필요요건을 확인하였고, 필요요건을 충족하기 위한 개선방안과 현안을 도출한 의의를 지님 ㅇ 즉, “수상태양광 발전사업을 어찌해야 할 것인가?”라는 화두를 극복한 상황에서 이제는 어떻게 수상태양광의 환경적 안전성과 사회적 수용성을 높이는 동시에 경제적 이익이 지역사회로 환류될 수 있는 구조적 기반을 구체적으로 마련해야 할지 고민해야 할 때라는 시사점을 확인하는 계기를 마련함 Ⅳ. 결론 및 정책 제언 ㅇ 무엇보다도 효율적인 수상태양광 발전사업의 추진을 위해 시급히 추진되어야 할 사항은 사업추진 시 쟁점화되었던 문제점들을 개선하는 것임 ㅇ 이를 위해 가장 효율적이고 바람직한 방안은 종합적이고 체계적인 발전계획을 수립하고 이와 관련한 절차 및 추진 제도를 큰 틀에서 개선하는 것임 ㅇ 수상태양광 발전사업의 장기적인 청사진을 재생에너지 기본계획의 틀에서 수립하고, 공청회 등을 통해 이에 대한 산학연 및 지역주민의 의견을 수렴하여 확정하고, 전략환경평가를 실시하여 환경적·사회적 포용성을 극대화하는 것임 ㅇ 즉, 수상태양광 발전사업을 큰 틀에서 사업 타당성 및 입지 적정성을 평가할 수 있도록 전략환경영향평가 대상으로 지정하는 방안을 적극 고려하는 것임 ㅇ 이를 위해서는 수상태양광 발전사업의 마스터플랜, 소위 『수상태양광 발전 기본계획』이 우선 수립되어야 함 ㅇ 전략평가 단계에서는 환경부가 중심이 되어 마스터플랜의 적정성을 평가하고, 현재 100MW 이상으로 되어 있는 평가대상 규모를 조정, 10MW 이상 등으로 강화하여 환경영향평가 효용성을 확보하는 방향으로 개선하는 것이 바람직함 ㅇ 특히 환경관리 운영지침을 포함하는 사후환경영향조사를 강화하여 생애주기를 고려한 운영 중 관리방안을 제도화한다면, 이를 통해 지역주민 이익공유를 위한 종합적 계획 및 친환경성과 지속가능성의 완성도 제고가 가능함 ㅇ 결국 중앙정부의 관련부처와 수면관리자인 양 공사의 더욱 적극적인 사고의 전환과 추진의지가 필요한 단계로 진입하였다고 할 수 있음 ㅇ 도입기를 거쳐 발전기에 체계적이고 종합적인 밑그림이 마련되고 시행되어야 다음 단계인 확장기 및 고도화 단계로 진입이 가능해짐 ㅇ 특히 무엇보다도 공공재로서의 기능이 그 아느 때보다도 커지고 있는 담수역에서의 사업은 더욱 그러함 ㅇ 발전시설이 계획될 때마다 개별적으로 반복되는 찬반논란과 장기간에 걸친 사업별 환경평가는 비효율적인 사업추진 방식임 ㅇ 환경적 안전성을 강화하고 국토 전반에 걸친 지속가능성을 제고하기 위해서는 발전기에 알맞는 종합적이고 체계적인 ‘수상태양광 발전 기본계획(가칭)’을 마련하고 이에 대해 철저한 전략평가를 실시하는 것을 적극적으로 고려하여야 함 Ⅰ. Background and Aims of Research ㅇ Although the new renewable energy expansion policy is in effect, controversy in terms of social and environmental aspects has emerged and differences in regional acceptability have led to difficulties in implementing the policy efficiently. ㅇ As a paradigm for sustainable development, solar energy businesses at domestic and abroad are growing rapidly, but they are in urgent need of finding solutions due to different positions on location selection and environmental impact. ㅇ In particular, it is imperative to seek alternatives to sustainable renewable energy policies as they are urgently needed to convert renewable energy such as solar and wind power to solve the problems of nuclear power and fossil fuels that cause fine dust and global warming, but there are various opinions on whether or not they are in areas with excellent environment, such as mountainous district, and if they are located in areas with excellent environment, they can cause so-called “green conflicts.” ㅇ In this regard, floating photovoltaic power generation is an alternative to environmental problems of land-based photovoltaic power generation facilities, and it is necessary to shed light on the floating photovoltaic power generation project as a new and renewable power generation project worth being promoted for sustainable use. ㅇ However, uncertainties still exist in the environmental impact and safety of long-term use of floating photovoltaic power generation facilities, and continuous monitoring and analysis of appropriate scale design and location adequacy, security of unreasonable safety, and thorough verification of various effects on the water environment from long-term exposure are required. ㅇ Therefore, it is important to establish and implement the principle of floating photovoltaic power generation plan that prioritizes the environment, and it is time to secure international competitiveness by developing a Korean floating photovoltaic power generation model with the core value of “commercialization of floating photovoltaic power generation facilities based on safe environmental management.” Ⅱ. Research Content ㅇ This study was designed to improve such error awareness and public opinion and to prepare measures for the efficient promotion of floating photovoltaic power generation facilities based on the "pre-preventive principle," such as excluding areas protected by regulatory environmental laws, such as water source protection zones, and first considering the use of freshwater areas that are not subject to legal restrictions. ㅇ To this end, the purpose of this study is to draw up urgent issues and to prepare measures to solve problems by re-establishing awareness of the status of various stakeholders. ㅇ In addition, KEI researchers and experts from major stakeholders, including civil society, industry, and academic research, diagnosed the current situation together. - Chapter 1 explained the background and significance of this study and the contents of the report, - Chapter 2 focused on the problems and ways to overcome the problems of the project, - Chapter 3 contains suggestions for the efficiency of project promotion, - Chapter 4 comprehensively summarizes the main matters discussed in this report and deepened them. Ⅲ. Results ㅇ Considering the opinions of stakeholders of industry-academic associations and civil society organizations, it was concluded that the current floating photovoltaic power generation project in Korea is now at a time when it should be converted to a new stage, beyond the initial stage of introduction, and that at least the ‘sharing of awareness among stakeholders’ was required for this. ㅇ However, it seems that no complete agreement has been reached on whether to install the floating photovoltaic power plant and how to resolve the long-term impact, considering its location characteristics, should be narrowed through further discussions. ㅇ This study identifies the necessary requirements for efficient implementation measures by presenting matters to be improved in various fields, and draws out improvement measures and issues to meet the requirements. ㅇ In other words, if the issue of ‘what to do with the floating photovoltaic power generation project’ was overcome, it provided an opportunity to confirm the implications that it is time to prepare a concrete structural foundation for the return of economic benefits to the local community while enhancing environmental safety and social acceptability. Ⅳ. Conclusion and Suggestions ㅇ To this end, a master plan for floating photovoltaic power generation project and the so-called "basic plan for floating photovoltaic power generation" should be established first. ㅇ In the strategic evaluation stage, it is desirable for the Ministry of Environment to focus on evaluating the appropriateness of the master plan, adjust the size of the assessment target, which currently stands at 100MW or higher, and strengthen it to 10MW or higher to ensure the effectiveness of environmental impact assessment. ㅇ In particular, it is possible to strengthen post-environmental impact surveys that include environmental management operation guidelines to institutionalize management measures during operation considering life cycles, thereby enhancing the completion of comprehensive plans for sharing local residents’ interests and eco-friendly and sustainability. ㅇ In the end, it can be said that the central government’s related ministries and the two public corporations, who are sleep managers, have entered a phase in which more active will to change and promote their thinking is needed. ㅇ After the introduction period, a systematic and comprehensive blueprint must be prepared and implemented for the generator to enter the next stage of expansion and sophistication. ㅇ Especially in freshwater area, where the function as public goods is growing more than ever, it is more so. ㅇ Each time a power generation facility is planned, the pros and cons repeated individually and the long-term environmental evaluation of each project are inefficient ways of promoting the project. ㅇ In order to enhance environmental safety and enhance sustainability throughout the country, a comprehensive and systematic basic plan (tentative name) for water solar power generation suitable for generators should be prepared and a thorough strategic evaluation should be actively considered.

농촌 주거용 3kW급 태양광 발전 시스템 및 경제성 평가에 관한 연구

노상태,김재엽 대한건축학회지회연합회 2015 대한건축학회연합논문집 Vol.17 No.5

본 논문에서는 신재생에너지 중에서 농촌 주거지역을 위한 소규모 태양광발전설비에 대하여 그 보급현황 및 관련 기자재정보의 데이터베이스를 구축하고, 현재가치법을 이용한 태양광발전설비의 투자비회수기간 등 경제성을 분석, 평가해보고자 한다. 소규모 태양광발전실비의 보급현황 조사를 위해 충청북도 C시 지역의 3kW급 소형 태양광 발전설비의 설치사례와 보급현황을 파악하였고, 관련 산업 업체 문의와 견적요청을 통해 업체별 태양광 셀의 제품사양과 태양광 발전설비 설치시의 비용구조를 파악하였다. 아울러 경제성 평가를 위해 일본의 JIS C 8907 ‘태양광 발전 시스템의 발전량 추정 방법’을 이용하여 월별 예측 발전량을 산출하였다. 이 후 조사된 비용 구조에서 파악한 태양광 발전설비 설치시스템의 초기투자비용과, C시의 가구당 평균 전기사용량 데이터, 예측된 발전량 값을 이용하여 산출한 전기요금을 바탕으로 현재가치법 분석을 통해 경제성 분석(투자비 회수기간 산출)을 실시하였다. Photovoltaic systems is a very useful renewable energy production system for rural housing because of its system simplicity. But many people of rural area hesitate impose photovoltaic system because photovoltaic system requires much initial money. In this paper, to verify accuracy of prediction algorithm, JIS 8907 for photovoltaic electricity generation, we collected electricity generation data of many rural housings, and compared actual generation data to predicted data from JIS 8907. Also we analyzed the economic feasibility of photovoltaic energy for small-scale solar power plants for rural residential areas, and payback period of solar power plants using departmentalized initial cost category such as panels, inverters, support fixtures, and installation labors, considering government subsidies. Payback period of investment of 3kW-class photovoltaic system in previous studies was more than 10 years. As a result of grasping the payback period of investment with present value method of this study was 7 years, it was found that the increase or decrease in the average house power consumption gives the greatest effect.

영농형 태양광발전시스템 하에서의 배추 생육특성

한재웅 ( J. W. Han ),전명진 ( M. J. Jean ),이효재 ( H. J. Lee ),이승기 ( S. K. Lee ),서동수 ( D. S. Seo ),서지현 ( J. H. Seo ),김웅 ( W. Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1

전 세계적으로 탈 원전을 선언하게 되는 추세에 따라 청정에너지인 신재생에너지를 활용한 전력생산에 대한 필요성이 높아지고 있는 실정에서 태양광 발전과 영농을 동시에 할 수 있는 영농형 태양광 발전이 대안으로 떠오르고 있다. 영농형 태양광발전은 무분별한 농지 전용 및 국토훼손 등을 막을 수 있으며, 휴경 및 폐경지의 활용을 통해 농경지 감소 개선과 농지를 보전하고 농업인을 유지함으로써 농촌·농업의 지속가능성을 확보하고, 농가 수익의 증대 등을 통해 지역농업의 활성화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 한국지형과 농업에 적합하게 설계된 영농형 태양광발전시스템의 영농실증을 위하여 배추를 대상으로 작물 생육특성을 비교분석하는데 목적이 있다. 고정식 영농형 태양광발전시스템 하부와 비교구인 일반 실험포에 배추(불암플러스)를 일반 재배 방법을 토대로 동일한 환경으로 재배하였으며 생육특성분석은 정식 후 70일째에 수확하여 처리구 당 20개의 개체를 이용하여 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 준하여 엽수, 엽장, 엽폭, 엽면적, SPAD값 및 생체중 등을 조사하였다. 시험방법은 난괴법을 이용하고 다중검정(Duncan’s multiple range test)을 통해 통계처리 하였다. 배추의 대조구와 태양광발전시스템 설치구의 생육특성을 확인한 결과, 엽길이는 대조구 47.6cm, 태양광 설치구 46.9cm, 엽폭은 대조구 32.8cm, 태양광 설치구 31.9cm, 엽수는 대조구 57매, 태양광 설치구 56매, 엽장은 대조구 24359cm2/plant, 태양광 설치구 23408cm2/plant, 엽록소 함량은 대조구 49.1, 태양광 설치구 48.9로 확인되었으며 태양광발전시스템 하에서의 생육이 대조구보다 다소 낮은 값을 보였으나 통계적으로는 유의차가 없는 것으로 나타났다. 생체중 및 수량성은 대조구와 태양광 설치구에서 생체중을 전체와 뿌리 부분으로 구분지어 비교하였을 때 통계적 유의차가 없었고, 수량 또한 대조구 3320kg/10a, 태양광 설치구 3287kg/10a로 통계적 유의차가 없음을 확인하였다.

환경평가 지원을 위한 지역 환경현황 분석 시스템 구축 및 운영 - 육상풍력발전 및 수상태양광발전 현황 분석 -

박종윤 ( Jong-yoon Park ),이영준,전동준,이명진,은정 한국환경정책평가연구원 2017 사업보고서 Vol.2017 No.-

본 연구사업은 개발사업 전후의 환경변화 등 개발 예정지에 대한 시·공간적 환경변화 및 환경수용능력 분석을 토대로 보다 객관적이고 과학적인 환경평가를 수행하고, 이를 통해 지속가능한 국토개발을 유도하고 사회적 갈등을 예방하는 것을 목적으로 한다. 주변 환경요소(자연환경 및 생활환경)의 시·공간적 변화에 따른 영향, 지역별 환경용량 등의 차이에 따른 고려사항 등을 반영한 과학적이고 종합적인 평가를 수행하기 위하여 환경평가에서 다루는 주요 매체별로 다양하게 개발되어온 정량적인 분석기법을 활용하여 지난 30여 년간 축적된 환경평가 자료를 바탕으로 개발계획(사업)의 타당성을 검토할 수 있는 상시 분석시스템을 마련하여 운영하고자 한다. 정부는 탈원전과 더불어 2030년까지 신재생에너지 비율을 20%로 늘린다는 목표하에 에너지정책을 추진하고 있다. 산업통상자원부가 발표한 재생에너지 확대를 위한 『신재생 3020 이행계획』에 따르면 이를 위하여 목표 연도인 2030년까지 53GW 규모의 신규 발전설비 보급이 전제되어야 한다. 이에 3권에서는 신재생에너지 중 육상풍력발전 및 수상태양광발전사업에 대하여 지금까지 협의된 환경평가 현황 분석을 토대로 신재생에너지 자원분포지역과 자연보존지역이 겹침으로 인해 발생할 수 있는 문제점을 최소화하고 자연보존과 청정에너지의 확대가 상호 공존할 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 첫째, 2002년∼2017년 5월까지 환경영향평가정보지원시스템(EIASS)에 등록된 육상풍력발전사업 총 70건의 자료를 토대로 육상풍력발전사업의 규모, 입지 현황 등을 분석하였다. 환경평가 유형별로 살펴보면 사전환경성검토 19건(2012년 7월 이전), 전략환경영향평가 4건, 소규모환경영향평가 43건, 환경영향평가 4건으로 총 설비용량을 기준으로 대부분의 사업이 환경영향평가 대상인 10만kW(100MW) 이하에 해당하여 주로 소규모환경영향평가가 이루어지고 있다. 환경평가서상 확인이 가능한 69개 사업의 전체 설비용량은 1,875MW이며 총 818기의 풍력기가 설치된 것으로 확인된다. 이는 유효설비용량을 20%로 가정할 때 1,000MW 규모의 전기를 생산할 수 있는 원자로 1기의 약 40% 정도의 발전량을 담당할 수 있는 용량이다. 현재 계획 중인 해상풍력과 함께 원자로 1기의 발전량을 대체하기 위해서는 지금보다 1.5배 정도의 풍력 설비 증대가 필요할 것으로 예상된다. 지역별 현황을 살펴보면 36%에 해당하는 25건의 사업이 산지가 많은 강원도에서 시행될 계획이며, 그 다음으로 경상북도에 16건, 전라남도에 15건이 계획되어 있다. 70개 중 54개 (77%) 사업이 산지에 입지하고 있으며 나머지는 해안가나 농지에 입지하고 있는 것으로 파악된다. 이는 육성풍력의 경우 지표면 50m 높이에서 풍속 3등급 이상(평균풍속 6.4m/s)의 확보가 필요한 자연조건을 감안할 때 우리나라의 지형 특성상 풍력 잠재량이 상대적으로 높은 산지에 집중되어 사업이 입지할 수밖에 없는 실정을 보여주고 있다. 산지에 입지하는 사업 중 40건은 능선축을 따라 풍력기가 설치되는 등 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 300m 이내에 입지하는 것으로 나타난다. 육상풍력발전의 입지 특성상 산 정상부 및 능선부에 입지하는 경향이 높으나, 이러한 풍력발전 개발가능지역의 상당 부분이 환경적 측면에서 우선적으로 보호되어야 하는 생태자연도 1등급 지역 또는 별도관리지역에 해당하고 있다. 특히 생태자연도 1∼2등급 및 백두대간, 주요 정맥에 인접해서 계획되고 있는 것으로 나타나고 있으나 풍력기 설치에 따른 시·공간적 환경영향을 체계적으로 파악하는 것은 아직 미진한 단계이다. 환경부에서는 2014년 10월부터 육상풍력 보급과 환경보전을 조화시킬 수 있는 ‘육상풍력 개발사업 환경성평가 지침’을 마련하여 시행 중이며, 육상풍력발전 시설이 고산지에 입지할 수밖에 없는 입지적 특성을 고려하여 능선부에 대해서는 별도의 입지 제한을 두고 있지 않다. 2012년 신재생에너지 의무할당제(RPS: Renewable Energy Portfolio Standard) 도입에 따라 풍력발전 시장이 확대된 바 있으며, 2014년 환경부의 풍력발전시설 입지 규제완화 정책에 따라 급격하게 증가 추세를 나타내고 있다. 이러한 추세로 보면 신정부 이후 신재생 에너지 확대 정책에 따라 풍력발전 시장의 성장률이 급격하게 증가될 가능성이 높다. 향후 정부의 신재생에너지 확대 정책과 연계하여 산 능선부를 따라 집중되는 육상풍력 사업의 입지 타당성에 대해 환경가치, 경제성, 사회적 수용성 등을 종합적으로 고려하여 체계적으로 검토할 필요가 있으며, 환경보존과 신재생에너지 확대가 상호 공존할 수 있는 다양한 해법 마련이 필요하다. 생태자연도 1등급지와 별도관리지역 등 주요 보존지역을 제외한 지속가능 측면에서의 풍력발전의 개발 잠재량은 50~60GW 정도로 예측하고 있으나, 사회·경제적 수용성을 고려할 경우 실제 개발할 수 있는 잠재량은 훨씬 줄어들 수 있다. 계획입지제도와 같이 개발가능지역을 대상으로 입지의 우선순위를 정하여 사업을 추진하는 육상풍력발전사업의 확대 전략이 필요하다. 입지가 어느 정도 정해지면 환경에 미치는 영향 정도를 모니터링하여 개발 규모를 단계적으로 늘리는 방안을 비롯하여 선택과 집중을 통한 발전시설의 확대를 유도하여야 한다. 신규 사업의 경우 관련 부처의 입지 및 계획 지침을 준수하는 동시에 이미 운영 중인 발전단지에 대해서는 모니터링을 통해 환경영향을 면밀히 점검하는 것이 필요하다. 일단 소규모환경영향평가 수준에서 먼저 개발하고, 철저한 모니터링을 통해 환경에 미치는 영향이 없거나 매우 적을 경우 인접하여 점차 규모를 늘려나가면 기존에 개발한 진입도로와 관리도로를 활용해서 추가 개발이 가능할 것으로 예상된다. 현재 풍력발전사업을 추진함에 있어 지역주민과의 갈등으로 인해 사업 추진이 어려운 경우가 발생하고 있으므로, 개발이익의 일부를 지역주민들에게 일정 지분 지급하는 형태로 사업을 추진하는 것도 소통과 상생의 방안 중 하나가 될 수 있다. 둘째, 2017년 9월까지 EIASS에 등록된 농업용 저수지를 활용한 수상태양광발전사업 총 16건의 자료를 토대로 수상태양광 입지 및 규모 적정성과 관련한 기술적, 환경적, 사회적 고려사항을 도출하여, 한국농어촌공사 관리 전국 3,397개 농업용 저수지를 대상으로 수상태양광발전 개발 잠재량을 추정하였다. 수상태양광발전이 신재생에너지 확대·보급 정책에 부합하고 개발 당위성이 인정된다 하더라도 자원 부존량이 풍부해야 하며 이를 기술적, 환경적, 사회·경제적 측면에서 이용 또는 수용할 수 있는지 그 개발 가능성을 가늠하는 것이 중요하다. 이를 위해 이러한 가용량을 기술적, 환경적, 사회적 잠재량으로 구분하여 산정하였는데, 각 단계별 잠재량 산정을 위한 판단기준과 제약사항은 환경평가 정보를 분석하여 도출된 것이다. 자원 잠재량은 전국 3,397개 저수지 전체 만수면적의 10%에 해당하는 면적 4,263ha를 단위면적 1.3ha/MW으로 나누어 계산된 결과이다. 국내 총 3,280MW의 자원 잠재량 중개발 가능한 자원, 즉 가용자원을 기술적 잠재량으로 보고 1MW 이상 발전시설 설치가 가능한 수면적(13ha 이상)을 갖는 저수지 중 여유수심 3m 이상 유지가 가능하고, 상수원보호구역에 해당하지 않는 저수지를 추출하였다. 그 결과 620개 저수지에서 총 2,438MW의 기술적 잠재량이 산정되었는데 개별 저수지 수면적의 크기가 기술적 잠재량 산정 결과에 영향을 미치는 주요 요인임을 알 수 있었다. 이는 자원 잠재량의 74.3%가 개발 가능 잠재량임을 보여주는 것으로 수상태양광의 발전효율을 30%로 가정했을 때, 실제 발전량은 약 731MW 정도가 될 것으로 추정할 수 있다. 한편 기술적 잠재량의 개발을 위해 소요되는 저수지 수면적은 총 3,169ha로, 여의도 면적의 약 11배에 달하는 산림 보존 효과를 기대할 수 있다. 환경적 잠재량은 만수면적의 5% 개발 시 1MW 이상 발전시설 설치가 가능한 수면적 (26hq 이상)을 갖는 저수지 중 한발 빈도가 5년 이상이고 환경보호구역, 생태자연도 1등급지에 입지하지 않는 저수지를 추출하여 산정되었다. 그 결과 기술적 잠재량을 갖는 620개 저수지 중 262개 저수지에서 총 910MW의 환경적 잠재량을 갖는 것으로 나타났다. 사회적 잠재량은 농촌 어메니티로서의 가치가 높다고 판단되는 한국농어촌공사 선정 테마별, 지역별 저수지와 낚시금지구역으로 지정된 저수지를 제외한 것으로, 199개 저수지에서 총 593MW의 잠재량이 산정되었다. 이러한 사회적 잠재량 산정은 수상태양광 이해당사자 간의 풀기 어려운 문제들을 가용한 자료를 활용하여 고려해보고자 하는 접근방식이기는 하나, 이를 바라보는 관점이 다르기 때문에 사회적 잠재량의 편차는 상대적으로 클 수 있다. 수상태양광발전은 대규모 육상태양광발전의 환경훼손 문제점을 해결하는 동시에 댐, 저수지 등의 유휴수면을 자원으로 활용할 수 있다. 특히 RPS 제도에 따라 신규 태양광시장 확대에 요구되는 대지를 대체할 수 있다는 점에서 육상태양광의 대안으로 주목받고 있다. 더욱이 2017년 현재 농업용 저수지를 활용한 수상태양광은 기술적 잠재량 대비 보급 비율이 1.4%에 불과하여 향후 성장 가능성 또한 높다고 할 수 있다. 하지만 수상태양광발전사업이 신규 사업이라는 특성상 환경영향에 대한 불확실성이 여전히 존재하고, 주민 의견수렴이 의무가 아닌 소규모환경영향평가를 통해 개별사업별로 협의되고 있기 때문에 환경성과 안전성이 검증된다 하더라도 단기간에 이해당사자 간의 사회적 합의를 이끌어내는 것은 쉽지 않아 보인다. 따라서 수상태양광발전의 확대 전략은 전술한 문제점을 중장기적인 측면에서 제도적으로 개선할 수 있는 방안을 모색함과 동시에 개발가능 입지와 잠재 규모를 파악하여 보급 목표를 설정한 후, 우선순위에 따라 사업을 추진하는 것도 하나의 방법이 될 수 있다. The purpose of this study is to provide valuable information and data by analyzing the environmental status and capacity of a target area including neighboring region for the development project (or plan) based on spatial and temporal environmental changes, so that more objective and scientific environmental assessment can be conducted. It is necessary to establish a comprehensive analysis system to examine the feasibility of the development project (or plan) based on the quantitative analysis techniques and the environmental assessment data accumulated over the past 30 years. The government is pursuing an energy policy to increase the ratio of renewable energy to 20% by 2030. According to the government’s announcement of the ‘New Renewable 3020 Implementation Plan’ to expand renewable energy, it is necessary to supply 53GW of new power generation facilities by 2030, the target year. In the third volume, based on the analysis of the environment assessment that has been conducted so far on the onshore wind power generation and floating photovoltaic power generation, this study seeks to find ways for energy expansion to minimize the problems that can occur due to conflict of excellent renewable energy resource distribution area with nature conservation area. First, we analyzed the size and location of the onshore wind power project based on 70 EIA data conducted from 2002 to 2017. Up to now, it has been confirmed that a total of 818 wind turbines are installed with a total capacity of 1,875㎿. Assuming 20% of the effective facility capacity, it is capable of generating about 40% of the capacity of 1,000㎿ nuclear power station. 54 out of 70 (77%) projects are located in mountainous areas. Considering the natural conditions requiring the wind speed more than average wind speed 6.4㎧, the potential for wind power is concentrated in the mountains where the potential of wind power is high. However, a considerable part of such potential areas for onshore wind power generation is overlapped with a first grade nature protected area adjacent to major mountain ridges as well. It will be necessary for the government to carefully check out the validity of the onshore wind power project in a systematic manner considering the environmental value, economic efficiency and social acceptability. There can be various solutions that can coexist with expansion of renewable energy. It will be the first step to monitor the impact on the environment to induce a possible stepwise increase of the preexisting power generation facility continuously. Second, technical, environmental, and social considerations related to location and size were derived based on 16 data for floating photovoltaic power generation projects registered in EIASS by September 2017. We also estimated the development potential of floating photovoltaic power generation for 3,397 agricultural reservoirs nationwide. Even if floating photovoltaic power generation satisfies the policy of expanding and distributing renewable energy and recognition of development merit, it should be possible to utilize or accept it in terms of technical, environmental and socio-economic aspects. Of the total 3,280㎿ of potential resources nationwide, the technical potential of available resources was estimated to be 2,438㎿ at 620 reservoirs. Assuming that the floating photovoltaic power generation efficiency is 30%, the actual generation amount can be estimated to be about 731㎿. Next, the environmental potential was calculated by extracting reservoirs that drought recurrence interval is complicated by a 5-year period and are not located in the first grade of environmental protection area. As a result, 262 reservoirs out of 620 reservoirs with a technical potential have a total environmental potential of 910㎿. Finally, the social potential is excluded from reservoirs that are considered to be of high value as rural amenity. Therefore, a total of 593㎿ potential was calculated from 199 reservoirs. This social potentiality estimation is an approach to consider difficult problems among the water-stakeholder using available data, but the deviation of the social potential can be relatively large because of different viewpoints. Floating photovoltaic power generation can solve the problem of environmental degradation of large-scale land-based photovoltaic power generation, and at the same time, it can utilize preexisting dams and reservoirs as resources. In addition, the growth potential of water using the agricultural reservoir as of 2017 is only 1.4% compared to the technical potential. However, due to the fact that the floating photovoltaic power generation project is relatively in the beginning stage, there may be many uncertainties and risks in terms of environmental and social impacts. it is therefore not easy to draw social consensus among stakeholders in a short period of time even if environmental and safety are verified. Therefore, the expansion strategy of floating photovoltaic power generation should seek ways to institutionally improve the above-mentioned problems in the mid- to long-term. At the same time, it is also possible to identify the development potential in location and size, set the distribution target, and then pursue the project according to the priority.

독일 태양광 발전(Photovoltaics) 확대를 위한 발전차액지원제도와 제고요인에 관한 소고

정혁 ( Jeong Hyuk ) 한국세계지역학회 2019 世界地域硏究論叢 Vol.37 No.4

독일 태양광 발전 분야의 발전차액지원제도는 시행 초기보다는 현재 지원비용이 점차적으로 축소되면서 기술개발비용, 한계비용, 그리고 규모경제의 시스템 설치비용 하락과 맞물려 독일 태양광 발전 확대를 이끌고 있다. 공공 재정지원 성격으로서 일자리 창출, 신재생에너지 기술발전, 에너지 공급 안정성, 온실가스 배출량 저감에 향후에도 긍정적인 기여가 전망된다. 하지만 태양광 발전업체들의 기술발전에 대한 동기부여 저하, 중앙정부의 태양광 발전 전력 가격 제어 가능성 등 그 한계점들도 존재한다. 독일 태양광 발전 분야 발전차액지원제도의 효용성은 현재 증명되고 있는 만큼 태양광 발전량이 증가함에 따라 지속될 가능성이 크다. 이와 함께 독일 태양광 발전 확대를 위해서는 주요 비중을 차지하는 분산전력 시스템들의 전력망으로의 병합 관련 제고요인들의 개선은 반드시 필요하다. 저압 전력망 병합, 태양광 발전 폐기물 처리, 발전 설치물 설치 위한 토지사용, 전력망 연계 규정 마련에 있어 작은 권한, 주 정부 별 다른 공간계획 관련 법 등의 제고요인들은 반드시 개선되어야 한다. 한국도 태양광 발전 분야 태양광 발전 개발 허가 및 사업인가에 관한 절차의 복잡성, 규제기관들의 분산, 그리고 태양광 발전 설치물 부지의 토지용도 별 주무기관의 상이성으로 태양광 발전 확대에 어려움을 겪고 있다. 이에 태양광 발전량이 많은 기업 소재 지자체정부의 권한 강화와 토지 재사용 및 공간계획에 관한 일관되고 포괄적인 기준을 적용할 수 있는 별개의 가이던스마련으로 태양광 발전 업자들의 시스템 설치 작업 수월성을 향상시킬 필요가 있다. As feed-in tariff in Photovoltaics of Germany is getting reduced due to the reduced costs of development of technology, system marginal price and installation of the system, it is currently contributing to the expansion of Photovoltaics in Germany. With the nature of financial aid, it is foreseen to make positive contributions to employment, technology development of renewable energy, energy security, reduction of GHG emissions henceforth. It is expected as well that Germany should see effective expansion of Photovoltaics if its feed in tariff continuously operates as it has, and it improves a handful of developmental considerations such as low voltage grid integration, treatment of used PV system installations, land use for installation of PV system, small administrative authority in grid related law making, and varied spatial planning related regulations different from state to state. The South Korean Government is faced with challenges in expanding Photovoltaics, such as complexities in administrative procedures for permission for PV developers, dispersed regulatory bodies, and different competent authorities by land use to install PV systems. The South Korean Government should take a step further to overcoming the challenges by strengthening authorities of local governments and setting up a comprehensive guideline regarding spatial planning for PV developers to accelerate the expansion of Photovoltaics in Korea.

지역별 온실별 냉·난방 부하 대응 태양광발전 용량 산정

권진경 ( Jin Kyung Kwon ),이시영 ( Si Yeong Lee ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

파리협정, UN 기후정상회의 이후 탄소중립이 새로운 글로벌 패러다임으로 대두되었다. 우리나라도 탄소중립 선언 후 온실가스 감축목표를 세우고 농업분야에서도 감축수단 마련과 이행전략을 수립중이다. 시설원예는 대표적 에너지 다소비 농업분야로 ‘19년 기준 국내 온실면적의 32.8%(17,310ha)가 가온재배를 하고 있으며, 유류난방면적이 80.6%로 높은 반면, 신재생에너지는 1.5%로 미미한 상황에서 최근 저렴한 농사용 전기 면적이 급증하여 10%를 넘어섰다. 정부는 농촌수익 증대를 위해 '농촌태양광발전사업'을 추진중이며 ’30년 까지 영농형 태양광발전 등으로 10GW 규모의 태양광발전 설치를 추진 중이다. 또한 농업분야의 수소경제 구현을 위해 수소연료전지의 시설원예 적용 등 농업적 활용기술 연구를 시작하였다. 국내의 신재생에너지 관련 연구와 정책지원은 발전 분야의 비중이 높으며 향후 신재생에너지 발전 전기의 시설농업, 농업기계 이용관련 연구와 수요가 증가할 것으로 예상된다. 전남농업기술원과 한국전력연구원은 에너지자립형 스마트팜 모델개발을 위해 태양광발전과 ESS를 이용하여 온실 및 버섯사의 에너지자립도 실증연구를 수행하였다(‘18). 본 연구에서는 원예시설 에너지소비의 거의 대부분을 차지하는 냉난방 공조에 요구되는 전기에너지 공급을 위해 요구되는 태양광발전 설비용량을 산정하여 향후 관련 연구의 기초자료를 제공하고자 하였다. 냉방 및 난방부하의 산정을 위해 표준기상데이터가 제공되는 국내 6개 지역에 대해 온실의 기간 냉방/난방부하를 계산하였으며, 태양광발전 성능예측 소프트웨어(Solar Pro v.4.5)를 이용하여 지역별, 월별 태양광발전효율을 시뮬레이션 하였다. 태양광발전효율과 온실 냉난방부하를 이용하여 지역별, 월별 냉난방을 위해 요구되는 태양광발전설비 용량을 계산하였다. 온실은 3종류(단동비닐, 연동비닐, 유리온실), 난방온도(18℃, 14, 8), 냉방온도(35℃, 30, 25)을 대상으로 하였으며 1~4월, 10~12월은 난방, 5~9월은 냉방기간으로 산정하여 부하를 계산하였다. 부하는 피복재 관류열부하, 환기전열부하, 지중전열부하의 합으로 계산하였으며 태양광발전량 효율은 시판 상업용 태양광 패널에 대해 방위각 0도, 경사각 30도, 인버터변환효율 94.5% 조건으로 계산하였다. 연간 발전효율(kWh/kWp)은 부산, 대전, 광주, 울산, 대구, 서울 순이며, 연간 냉난방부하는 중온관리(난방 14℃+냉방 30℃), 연동비닐온실 기준으로 대전, 서울, 광주, 대구, 울산, 부산의 순서로 나타났다. 난방을 위한 태양광발전 설비요구는 중온난방(14℃), 연동비닐온실 기준으로 서울, 대전, 광주, 대구, 부산, 울산 순서이며, 월별로 1, 12, 2, 3, 11, 4, 10월 순서로 높게 나타났다. 냉방의 경우 중온냉방(30℃) 기준, 대전, 광주, 대구, 부산, 서울, 울산의 순서이며 대체로 8월이 가장 높았으며 나머지 월은 지역별로 차이가 있었다.