농업분야 신ㆍ재생에너지 활용 사업모델의 경제성 분석과 정책적 시사점 - 신ㆍ재생에너지를 활용한 스마트 팜을 중심으로
Economic feasibility analysis of the renewable energy based business model in the agricultural sector and policy implications - Focusing on the “Smart Farms” using renewable energy -
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초록
본 연구는 대규모 시설농가에 신재생에너지의 보급을 촉진하고 농사용 화석연료 사용을 줄이기 위해 신재생에너지원을 기반으로 하는 스마트 팜(Smart Farm) 사업모델의 경제성을 분석한다. 본 연구에서 스마트 팜은 태양광, 공기열 히트펌프, 에너지 저장장치(ESS)를 주요 에너지 기술로 사용하는 것을 가정하였으며, 생산된 에너지의 한전 판매 또는 자체 소비 여부에 따라 2가지 시나리오를 가정하고 분석을 수행하였다. 시나리오 1은 태양광 발전 및 태양광연계 ESS를 통해 발전한 전기를 한전에 전량 판매하고 공기열 히트펌프에 필요한 전기만 일부 한전으로부터 농사용 전기를 구입하여 사용하는 경우를 가정하였으며, 시나리오 2는 태양광 발전 및 ESS를 통해 발전한 전기를 공기열 히트펌프 전원으로 자체 사용하는 상황을 가정하였다. 2개의 시나리오에 대한 순현재가치(net present value)와 내부수익률(internal rate of return)을 분석한 결과, 시나리오 1과 2 모두 경제성이 없는 것으로 나타났다. 이는 신재생에너지 특성상 초기 설치투자비가 많고 신재생설비의 효율성이 현재로선 아직 부족하며, SMP, REC 등과 같은 신재생에너지 보급 확대를 위한 정부의 보조금 가격변동이 경제성 분석에 많은 영향을 주기 때문이다. 따라서 향후 국가적인 관점에서 신재생설비의 효율 개선 및 원가 절감을 위한 지속적인 연구개발 투자와 함께 정부의 일관된 신재생 에너지 지원 정책 및 인센티브가 필요하다.
Abstract
This study analyzes the economic feasibility of the smart-farm business model, which is based on renewable energy sources, to promote the use of renewable energy and reduce the amount of fossil fuel used in agricultural activities. In this study, the "smart-farms" are assumed to use photovoltaic generation, air heat pumps, and energy storage system(ESS) as major technologies. For the analysis, we use two different scenarios. The first scenario assumes that smart-farms make a contract to sell all of their generated electric power to KEPCO and purchase electricity needed for air heat pumps from KEPCO. The second scenario assume that they use the electricity produced from a photovoltaic generation for the power source of their own air heat pumps. The analysis of the net present value and internal rate of return for the two scenarios shows that both scenarios are not economically feasible. The main reasons for this result are the huge initial installation and investment costs due to the nature of new and renewable energy and the low efficiency of new and renewable generation at present. We also find that the result of economic feasibility analysis can be changed by the level of government's subsidy for new and renewable energy sources. At a national level, the consistent government support policies and incentives will be needed to expand the effective supply of renewable energy, along with continuous R&D investment to improve efficiency and reduce costs of renewable energy facilities.
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