균등화비용법을 이용한 원자력발전 계속운전 기간별 발전비용 추정연구
Generation Cost Estimation of Nuclear Power Plants Life Extension in Korea
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초록
본 논문은 우리나라에서 설계수명이 종료되었거나 종료될 원자력발전이 계속운전되는 경우의 기간별 발전비용을 균등화비용법으로 추정하고 비교하였다. 이를 통하여 원전별 최적의 계속운전기간을 도출하였다. 분석대상은 10년 계속운전을 기승인한 고리 1호기, 계속운전을 승인심사하고 있는 월성 1호기, 미래에 계속운전의 심사대상이 될 1,000MW급 원전이다. 추정결과에 따르면 가압형 경수로의 발전비용이 낮아서 계속운전의 경우에 가압형 경수로가 중수로에 비해서 경제성을 갖는 것으로 도출되었다. 이는 원전의 노형이 다르기 때문이며, 투자비, 운전유지비, 사후처리비용에서 차이가 발생한다. 경제성 측면에서 고리 1호기는 10년간의 계속운전을 2차까지 허용하여 2027년까지 가동할 때의 발전비용이 가장 낮다. 월성 1호기는 30년 계속운전이 10년 및 20년의 계속운전보다 경제적이지만, 발전비용을 기준으로 하면 고리 1호기보다 높은 발전비용을 갖는다. 1,000MW급 원전은 20년의 계속운전이 10년 또는 30년의 계속운전보다 낮은 발전비용을 가지며, 이는 고리 1호기의 발전비용 또는 월성 1호기의 발전비용보다 낮은 수준이다. 발전비용에 대한 민감도 분석결과에 따르면 이용율에 상관없이 할인율이 높아질수록 발전비용은 높아졌으며, 할인율에 상관없이 이용율이 높아질수록 발전비용이 낮아졌다. 경제성 측면을 기준으로 하면 원자력발전의 계속운전 여부는 원전의 안전성을 보장하면서 투자비와 운전유지비를 낮게 유지하는 것에 따라 달라진다.
Abstract
In this paper, we try to estimate the levelized generation cost(LC of electricity, LCOE) of Kori unit 1, Wolsung unit 1, and installed capacity 1,000MW Nuclear Power Plant(NPP) based on length of life extension, i.e. 10 years, 20 years, and 30 years respectively. And then by comparing LCOEs among the periods of life extension for each unit, we derive the most economic life extension period of these NPPs in terms of the generating cost per unit. According to the estimating results, it is economically advisable that Kori unit 1 had better operate until 2027 by allowing the secondary life extension. In the case of Wolsung unit 1, 30 years of life extension might be recommended even though the LCOEs of life extension of Wolsung unit 1 is lower than those of Kori unit 1. For 1,000MW NPP, 20 years of life extension is the most feasible option. Furthermore, LCOEs of 1,000MW NPP are lower than those of Kori unit 1 and those of Wolsung unit 1 at the same capacity factor. We also found that the pressurized water Reactor (Kori Unit and 1,000MW NNP) is generally more economical than the pressurized heavy water reactor(Wolsung unit). In addition, we performed the sensitivity analysis by changing the both of discount rate and capacity factor. The estimation shows that the high discount rate and the low capacity factor result in rising the generating cost, and vice versa. The economic feasibility of life extension of NPPs could depend on keeping capital costs and maintenance costs low while ensuring its safety.
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