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중소기업 기술로드맵 조회결과

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소규모 분산자원 중개 시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

소규모 분산자원 중개 시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 소규모 분산자원 중개 시스템이란, 기존의 중앙전원이 가지고 있는 대규모 및 장거리 송전과 대비되는 개념의 분산자원으로 용량 기준으로는 10MW 이하의 수요 인근에 위치하는 자원을 총칭하며 이러한 자원들의 거래를 중개하는 시스템
  • 범위 : 소규모로 분산되어 있는 발전자원을 중개하기 위한 예측, 제어, 연계로 분산전원 계통연계 기술, EES 운영 및 관리 기술, 신재생원 하이브리드 출력 예측기술 등을 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

제품분류 관점 기술범위
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
소규모
분산자원
중개시스템
거래 시스템
  • E-프로슈머용 자원관리 및 거래 시스템
  • Hybrid ESS 활용 최적화 전력거래 시스템
  • 분산 전력 상호접속 시스템
E-프로슈머용 계측기
  • E-프로슈머용 스마트미터(지능형 계량기)
  • 근거리/원거리 Prosumer용 Aggregator
운영 및 실증 기술
  • 태양열 활용 지중 성층 계간축열 시스템 실증 기술
  • 폐열 활용 고효율 열전 발전 시스템 개발 및 실증 기술
  • 가상 마이크로 그리드 집단에너지 운영 시스템 기술
네트워크 및 클라우드 구축
기술
  • 가상 열에너지 네트워크 구축 기술
  • 에너지 클라우드 구축 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

공급망 관점 기술범위
기술개발 테마공급망 관점세부기술
소규모
분산자원
중개시스템
상계거래용 중개 기술
  • 일반용 전기설비 관련 기술
  • 10kW 이하의 설비용량
  • 발전량과 수전량 상계를 통한 거래
자가용 중개 기술
  • 자가용 전기설비 관련 기술
  • 사업용 및 일반용 외의 설비용량
  • 연간 총 발전량의 50% 미만 한도 내 잉여전력량 판매
사업자용 중개 기술
  • 전기사업용 전기설비 관련 기술
  • 설비용량에는 제한이 없음
  • 전량 판매를 통한 거래
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

소규모 분산자원 중개 기술의 시장은 소규모 분산자원의 양과 그에 따른 거래 가격을 바탕으로 추정하여야 정확한 시장규모 추정이 가능하나, 현재 거래 시스템이 활성화되지 않은 기술 수준에 따라 시장규모의 정확한 예측이 힘든 상황.

본 분석에서는 분산전원의 신규용량 전망에 따른 수익에 대한 시장규모를 바탕으로, 소규모 분산자원 중개 분야의 세계 시장규모를 추정

연간 분산전원 신규용량 전망에 따른 수익을 바탕으로 소규모 분산자원 중개 분야의 시장규모를 추정해본 결과, 2016년 기준 약 110,000백만 달러에서 2020년 140,000백만 달러 규모로 꾸준히 성장할 것으로 전망

[ 소규모 분산자원 중개 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

소규모 분산자원 중개 분야의 세계 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR('15~'20)
세계시장 110,000 108,000 112,000 131,000 140,000 245,000 7.5

* 자료: Navigant Reserach, Global Distributed Generation Deployment Forecast, '14, 3Q를 바탕으로 추정

기후변화 정책의 확대로 신재생에너지, 열병합발전(Combined Heat and Power, CHP)과 같은 분산전원의 설치 용량이 꾸준히 늘 것으로 전망

분산전원 도입 초기에는 짧은 기간에 최대 용량 설치가 정책의 방향이었지만, 분산전원 설치가 증가하고 기술개발이 진전되면서 분산전원의 발전비용 하락이 지속되고 있어, 2020년경에는 그리드 패리티에 도달할 것으로 전망

[ 연간 분산전원 신규 용량 전망 ]

연간 분산전원 신규 용량 전망

* 자료: Navigant Reserach, Global Distributed Generation Deployment Forecast, '14, 3Q

나. 국내시장

국내 소규모 분산자원 중개 분야 시장규모는 2016년 기준 4,950억 원으로 추산되며, 연평균 성장률은 7.5%로 국내 시장의 꾸준한 성장을 유지하여 2021년에는 11,025억 원 규모의 시장으로 성장할 것으로 예상

국내 소규모 분산자원 중개 분야의 시장규모는 전 세계 연간 분산전원 신규용량 및 그에 따른 수익 규모 추정치 중 아시아태평양 시장 점유율 45% 내 한국시장의 점유율 4.5%로 추정하여, 규모를 계산

[ 소규모 분산자원 중개 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억 원, %)

소규모 분산자원 중개 분야의 국내 시장규모 및 전망
구분‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR('15~'20)
국내시장 4,950 4,860 5,040 5,895 6,300 11,025 7.5

* 자료 : Navigant Reserach, Global Distributed Generation Deployment Forecast, '14, 3Q를 바탕으로 아시아태평양 시장 약 45% 중 한국 점유율 4.5% 적용

분산전원 증가로 인한 분산전원 계통연계 증가로 전력망 신규 증설과 운영변화가 요구되고 있음

신재생 위주의 분산전원은 출력이 불규칙하여 급전제한 발생의 가능성이 있으며, 배전 측에 설치된 분산전원으로 수요 측 전력공급량이 증가하여 배전전압 상승 문제에 따른 계통 불안정 문제가 발생할 수 있음

[ 전 세계 분산자원의 확대 전망 ]

전 세계 분산자원의 확대 전망

* 자료: 에너지공단 발표자료, 세계풍력협회, Navigant Research 자료 재가공

4.기술분석
가. 기술환경 분석
소규모 분산자원 중개거래 관련 인프라는 현재 구축 중에 있어, 본 분석에서는 에너지 프로슈머 산업의 관점에서 인프라 분석을 수행

소규모 분산자원 중개거래의 상계거래 유형의 경우, 다른 거래제도에 비해 과잉보상이라는 문제점이 있는 상황

[ 상계거래 관련 주요 이해관계자 및 고려사항 ]

상계거래 관련 주요 이해관계자 및 고려사항

* 자료: 이투뉴스 및 한국전력공사 참고를 통한 자문위원 작성

자가용 설비의 경우, 총 발전량의 50%를 초과하는 잉여전력량에 대해서는 보상이 불가

[ 자가용 설비 관련 주요 이해관계자 및 고려사항 ]

자가용 설비 관련 주요 이해관계자 및 고려사항

* 자료: 이투뉴스 및 한국전력공사 참고를 통한 자문위원 작성

중개거래 주요 이해관계자 및 고려사항을 살펴보면, 발전사업자는 복잡한 사업절차와 설비운영 애로라는 어려움이 존재하며, 전력구매자의 경우 상세규정 정비가 필요하며, 과다 행정력이 소요되고 있는 상황으로 빠른 인프라 구축을 통해 소규모 분산전원 중개 시장의 활성화 정책이 필요

[ 중개거래 주요 이해관계자 및 고려사항 ]

중개거래 주요 이해관계자 및 고려사항

* 자료: 이투뉴스 및 한국전력공사 참고를 통한 자문위원 작성

[ 특고압 연계 유형의 시장거래 업무절차도 ]

특고압 연계 유형의 시장거래 업무절차도

* 자료: 한국전력공사

5. 핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 소규모 분산자원 중개 시스템 분야 핵심요소기술 선정 ]

소규모 분산자원 중개 시스템 분야 핵심요소기술 선정
분류핵심요소기술키워드
분산자원
중개사업자 포털
소규모분산자원 중개사업 포털 서비스 분산자원의 원활한 중개거래가 이루어지도록 분산자원의 공급자와 수요자를 위한 포털 구축 및 서비스
분산자원 AMI기능 및 모니터링 기술 신재생에너지, 미니발전기, 에너지저장장치 등 소규모 분산자원 의 가치 평가를 위한 계량 및 분석을 통한 데이터의 검증관리기술
분산자원 계약
중개
에너지프로슈머용 자원관리
및 거래시스템 기술
모집된 분산 자원의 제어하여 실제 시장에 참여할 수 있도록 전력시장에 대한 입찰을 실시하고 데이터의 검증관리 기술. 개별자원의 용량, 운영특성 등을 전력시장 운영자와 공유
근거리/원거리 에너지프로슈머용
Aggregator기술
신재생에너지, 미니발전기, 에너지저장장치 등 소규모 분산자원의 유효거래자원화 및 전력계통과 분산자원의 소재지에 따른 거래를 위한 생산자와 소비자간 직거래 기술
분산자원
관리/통계
보조서비스
배전계통 운영관리 모델 및 알고리즘
기술
소규모 분산자원과 배전계통간의 상호 연계 및 접속을 위한 운영관리 모델 및 알고리즘 기술
비즈니스 및 부가서비스 개발 소규모 분산자원의 특성, 소유자, 정책 등을 융복합한 경제성 비즈니스 및 관련 부가서비스 비즈니스 모델 개발