108
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저 시-비 리-동 조건 경허락 2.0 한민

는 아래 조건 르는 경 에 한하여 게

l 저 물 복제, 포, 전송, 전시, 공연 송할 수 습니다.

l 차적 저 물 성할 수 습니다.

다 과 같 조건 라야 합니다:

l 하는, 저 물 나 포 경 , 저 물에 적 허락조건 확하게 나타내어야 합니다.

l 저 터 허가를 러한 조건들 적 지 않습니다.

저 에 른 리는 내 에 하여 향 지 않습니다.

것 허락규약(Legal Code) 해하 쉽게 약한 것 니다.

Disclaimer

저 시. 하는 원저 를 시하여야 합니다.

비 리. 하는 저 물 리 적 할 수 없습니다.

동 조건 경허락. 하가 저 물 개 , 형 또는 가공했 경에는, 저 물과 동 한 허락조건하에서만 포할 수 습니다.

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도시계획학 석사학 논문

집단에너지 사업의 경제성 평가

-사회 편익과 천연가스 가격의

불확실성을 고려하여 -

2014년 8월

서울 학교 환경 학원

환경계획학과 환경 리 공

이 성 재

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-i-

국문 록

재 우리 에 지 체 는 규 앙집 주에 앙집

과 지역 심 산 에 지 체 가 합 태 고 다, 특 집단

에 지 사업 산 에 지 체 핵심 하 평가 고 , 는 보

진하고 다. 집단에 지는 다 에 비해 에 지 고

해 실가 감 시 는 과가 , 생산과 비가 동 한

지역에 사 가 고 는 건 는 안

평가 다. 하지만 재 내 집단에 지 사업 러한 에도 하고

천연가 가격 격한 상승 열 해 많 업 상

다. 함께, 내 천연가 가격 2017 후 가 , 시

충, 에 지 개편 등 해 실 재한다.

본 연 는 집단에 지 사업 처한 재 상 고 하 경 보

가 가능한가에 해 하고, 사업 한 책 시사 시하고

하 다. 본 연 경 진행 는 다 과 같다. 우 , 경

해 상, , 한 리하 다. 그리고

상에 열 하고 시 용량 하여 시 비 산

하 다. 다 연료사용량 감 염 질 감 과에 한 사

편 하고 집단에 지 사업 타당 평가하 다. 마지막

2014 2017 지 3 동안 사결 연 재하는 간

보고 실 개 도 하여 프 트에 내재한 가 평가하 다.

연 결과 보 , 사 편 고 했 에도 든 에 집단에 지

사업 경 보가 어 운 것 타났다. 3만 에 8만 경우

편 비용보다 간 재하 지만, 비용보다 어 20

지 도 경 보하지 못하 다. 한, 천연가 가격 실

고 하 해 실 도 함에도 하고 경 보가 어 웠다. 재

열 천연가 가격 변 시킴에 NPV에 비해

가 상당 었지만, 경 보에는 리가 었다.

듯 집단에 지 사업 경 평가 결과가 는 여

러 재한다. 우 , 재 열 천연가 가격 격한 가

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-ii-

하지 못하고 다. 한, 사업 에 원가가 다 에도 하고

거 동 한 사용하여 규 가 보가 어 다.

함께, 규 집단에 지 사업 경우에는 규 사업에 비해 천연가

가격 비싼 것도 경 보 어 게 하는 다. 마지막

열 가 차 낮아지고 어 사업 경 보가 과거에 비해 어 운 것

보 다. 재 같 사업 경 보가 어 운 상 에 는 사업 참

여가 지 않아 보 가 어 울 것 단 다.

만 가 집단에 지 사업 하고 한다 여러 도 개 필

하다. 우 , 열 사업 특 에 원가 다 므 차등

열 용해야 한다. 함께, 사업 경우 가열원 보하여

열 생산비용 낮 는 안 마 할 필 가 다. 다 , 규 사업 경

보 해 천연가 가격 규 집단에 지 시 에 용 는 한

가격 통 시킬 필 가 다. 마지막 집단에 지 사업 생시 는 사

편 사업 에 도 보 지원 등 필 할 것 보

다.

주요어 :집단에 지 사업,천연가스 가격의 불확실성,실물옵션,블

랙- 즈 모형, 기오염 감축효과,연료사용량 감효과

학 번 :2012-22051

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-iii-

<목차>

Ⅰ ····························································································· 1

1 연 경 목 ············································································· 1

2 연 상 , ·································································· 3

1. 연 상 ····························································································· 3

2. 연 ············································································································ 4

3 행연 ······························································································ 5

1. 집단에 지 경 연 ·········································································· 6

2. 실 용한 에 지 야 경 연 ···································· 9

3. 행연 차별 ······················································································· 11

4 연 도 ························································································ 11

Ⅱ 집단에 지 사업 개 천연가 가격 실 ··· 13

1 집단에 지 사업 ················································ 13

1. 집단에 지 사업 ····················································································· 13

2. 집단에 지 ······························································································· 15

2 천연가 가격 실 에 향 미 는 ······················ 23

1. 내 천연가 가격 ··············································································· 24

2. 천연가 가격 실 ···································································· 26

Ⅲ 집단에 지 사업 경 Ⅰ: 할 ········· 35

1 에 한 개 ························································ 35

2 ···························································································· 37

1. 할 ································································································· 37

3 한 비 ··············································································· 38

1. 열 ······································································································ 38

2. 시 용량 산 ··································································································· 45

3. 시 비 ········································································································ 50

4. 경 ····························································································· 51

4 경 ······················································································· 56

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-iv-

1. 사 편 ····························································································· 56

2. 경 결과 해 ············································································· 60

3. 타 변 포함한 경 ·································································· 65

Ⅳ 집단에 지 사업 경 Ⅱ: 실 ············· 70

1 실 ··················································································· 70

2 블 - 용한 가 ···································· 72

1. 블 - ································································································ 72

2. 변동 ······································································································ 73

3. 가 ··································································································· 75

4. 민감도 ······································································································ 77

Ⅴ 결 ··························································································· 79

1 약 책 시사 ··································································· 79

2 연 한계 향후 연 과 ························································ 82

■ 참고 헌 ······························································································· 83

■ ······································································································· 87

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-v-

< 차 >

< 1> 산 원 사 비용 편 항목 ····················································· 8

< 2> 집단에 지 사업 ···················································································· 14

< 3> 연도별 사업 ···························································································· 16

< 4> 연도별 집단에 지 공 ············································································· 17

< 5> 연도별 열 생산량 ················································································ 18

< 6> 지역 사업 별 열 생산량 ····························································· 19

< 7> 지역 사업 별 열 매량 ····························································· 20

< 8> 각 에 지원별 연료사용량 ················································································ 21

< 9> 집단에 지사업 재 ··············································································· 23

< 10> 천연가 도매 재료비 차지 비 ······················································· 24

< 11> 통가 가 매 량 포 ······························································· 27

< 12> 비 건 계 ···························································································· 31

< 13> 연료별 ······························································································· 33

< 14> 5천 열 량 열 하 ························································· 40

< 15> 1만 열 량 열 하 ························································· 40

< 16> 3만 열 량 열 하 ························································· 41

< 17> 5만 열 량 열 하 ························································· 41

< 18> 8만 열 량 열 하 ························································· 41

< 19> 5천 냉 량 식 냉 열량(포 도 ) ················ 43

< 20> 1만 냉 량 식 냉 열량 ··········································· 44

< 21> 3만 냉 량 식 냉 열량 ··········································· 44

< 22> 5만 냉 량 식 냉 열량 ··········································· 44

< 23> 8만 냉 량 식 냉 열량 ··········································· 44

< 24> 공동주택(아 트) 포 간 ······································································ 45

< 25> 공동주택(아 트) 열 하 포 ········································································ 45

< 26> 공 열 하 ························································································ 47

< 27> 에 지경 연 원 LH공사 열 비 CHP 열공 감당 ············ 48

< 28> 본 연 에 시 용량 산 ········································································ 49

< 29> 에 지경 연 원 료 용한 시 용량 산 ···································· 49

< 30> 각 별 시 비 ······················································································ 51

< 31> 한 열 보(2013.7.1. 시행) ····························································· 52

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-vi-

< 32> 냉 열 보(2013.7.1. 시행) ································································· 53

< 33> 계통한계가격(SMP) ·························································································· 53

< 34> 가 ············································································································· 54

< 35> ············································································································· 55

< 36> 비 ······································································································· 57

< 37> 연료 감량 통한 사 편 ··································································· 57

< 38> 용도별 염 질 계 ······································································· 58

< 39> 염 질별 염 사 한계비용 ····················································· 59

< 40> 염 질 감 통한 사 편 ······················································· 60

< 41> 가 리 ··········································································································· 61

< 42> 본 건 - 사 편 만 고 했 경우(할 용) ························· 62

< 43> 3만 ························································································ 63

< 44> 타 가 들 ······································································································· 65

< 45> 한 열 보(2013.7.1. 시행) ··························································· 66

< 46> 한 열 용했 경우 ··································································· 67

< 47> 용 천연가 가격 용했 경우 ····················································· 68

< 48> 한 열 과 용 천연가 가격 용했 경우 ······················· 68

< 49> NPV 변 리 ································································································ 69

< 50> 블 - 식에 필 한 5가지 항목 ······················································ 75

< 51> 각 별 산 행사가격 ··································································· 76

< 52> 각 별 가 ················································································ 76

< 53> 용도별 비 ······················································································ 89

< 54> 공동주택 단 하 (개 12.11.5) ············································· 89

< 55> 건 단 하 (개 12.11.5) ············································· 90

< 56> 건 단 탕 하 ······································································· 90

< 57> 월별 탕 하 (%) ······················································································· 90

< 58> 시간 별 사용 (%) ························································································· 91

< 59> ( 탕)시간 월간 ································································ 91

< 60> 월간 ··································································································· 91

< 61> 단 냉 하 냉 시간, 월간냉 ···················································· 92

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-vii-

<그림 차 >

<그림 1> 복합 식 집단에 지 시 ································································· 13

<그림 2> 내 천연가 단가 도시가 가격 ·········································· 26

<그림 3> 천연가 가격 ·············································································· 28

<그림 4> 미 천연가 가격 망 ··········································································· 29

<그림 5> 5천 포 에 열 ····························································· 42

<그림 6> 8만 누 ·············································································· 64

<그림 7> 1만 변동 변 에 가 변 ······························ 77

<그림 8> 3만 변동 변 에 가 변 ······························ 77

<그림 9> 5만 변동 변 에 가 변 ······························ 78

<그림 10> 8만 변동 변 에 가 변 ···························· 78

<그림 11> ACF 통한 상 ········································································ 96

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-1-

1 연 경 목

재 우리 는 에 지 체 규 앙집 주에 앙집

과 지역 심 산 에 지 체 가 합 태 해야 한다는 움직

커지고 다. 2014 1월에 2차 가에 지 본계 보 , 6

과 하 산 시 시하고 , 2035 지

2013 5% 산 원 량 15% 상 늘리는 목

하 다. 해 가 도하고 집단에 지 하 , 산

신재생에 지 보 하는 안 시하 다.

특 , 집단에 지 사업 산 에 지 체 핵심 평가 고 다. 집

단에 지는 지역 단 에 열 공 하거 열과 함께 공 하는 태

열병합(Combined Heat and Power, CHP) 하고 다. 에 지

사용하고 실가 감 시 는 과가 아 내

열병합 가시 는 움직 다. 열병합 시 시

근 지역에 하여 시 주변 지역 안 보가 가

능하고, 주변 지역에 생산하 에 단 건

다는 도 다.

하지만 내 집단에 지 사업 사업 에도 하고 여러 에

상 , 내 도 경 실 지 않다. 사업 주 연료

천연가 가격 계 해 아 비용 차 늘어 는 해, 열

규 가격 상 한 해 경 보에 어 움 겪고

다. 연료비 연동 운용하고 지만, 가 상 운 지

못하고 , 한 지역 공사(한 ) 열 용 탈피하는 업들 생

고 다. 2012 말 사업 보 , 한 경우에는

하 지만, 한 한 다 업들 당 합 타났

다.1) 특 한 포함한 지역 사업 29개 는 사가

고사하고 업 실 생하 다( 한경, 2013).

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-2-

에 천연가 가격 실 재하 는

사업 운 체 실 다가 다. 우 재 가 가격

지하고 지만, 가 등 비 통가 가 본격 가격 낮아

내 도시가 가격 하 가능 다. 아직 어느 도 내 천연

가 가격 낮아질지에 해 는 견 한 상태지만, 2017 본격

가 가 는 집단에 지 사업 경 보에

용할 다.

한, 는 천연가 시 계 해 충하고 , 는 천연가

계약 시 리한 용할 다. 재 에 는 가 동고

하 에 하고 리 안 보하고 시

충하고 다. 천연가 시 가할 경우, 낮 가격 시 에

미리 매하여 할 고 계약에 도 재보다 리한 건

계약 진행할 다.

마지막 천연가 가격 하는 경가 가 가함에 지

것 보 다. 천연가 경우 탄 등에 비해 경

에 지 에도 하고, 그동안 등 곡 가격 지니고 었

다. 2013 11월에 는 2014 하 탄에는 개별 비 과하

고, LNG는 개별 비 낮 는 안 하 다. 러한 가 앞 계

다 , 천연가 가격 지 낮아질 가능 다.

듯 천연가 시 내 경 변하고 지만, 고 하

여 집단에 지 사업 경 한 사 는 거 없는 실 다. 특

주도 진행 연 는 산업 원 에 뢰하여 에 지경 연 원에 진행

한 「집단에 지 공 본계 립에 한 연 (2007)」 「 역 집단에

지 본계 립에 한 연 (2004)」가 거 하다. 재 는 5만

상에 해 만 사업 우 하는 책 진하고 하는 , 에 한

한 근거는 2007 에 「집단에 지 공 본계 립에 한 연 」

통해 만 가능할 뿐 다.

에 지경 연 원 연 가 에 지역 식과 역 사업에

한 경 평가하고는 지만, 재 집단에 지 러싼 경 2007 에

비해 상당 변 하 다. 한, 집단에 지는 사 체 사 가

1) 「2013 집단에 지 편 (에 지 리공단, 2013a)」참

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-3-

가 사업 지만, 경 에 포함하는 시도는 루어지지 않았다.

함께, 천연가 가격에 실 재하지만, 민감도

통해 만 고 었 뿐 다. 산 원 2035 지 15% 상

는 책 진하 해 다양한 연 가 필 한 시 다.

에 , 본 연 는 집단에 지 사업 처한 재 상 하고 사

편 고 한 경 하고 한다. 한, 경 에 향 주는

들 하고, 안 시 는 안들 용하여 경 에 미 는 과

살펴보고 앞 천연가 가격에 여러 재하지만, 가격

어떻게 변 것 지는 알 없다는 에 착안하여 실 하에 사결

연 갖는 가 고 한 경 도 함께 진행하고 한다. 극

5만 상 경 보할 것 는 주 재 상 에

사 탕 재검 하고, 연료가격 실 고 경우 사

업 가 가 어떻게 변 할 는지 하여 집단에 지 사업 책

한 사결 에 도움 고 한다.

2 연 상 ,

1. 연 상

본 연 는 집단에 지 사업 천연가 연료 사용하는 열병합 식

지역 사업 상 한다.2) 특 열 함께 생산하 , 에

가 뛰어 가 복합 지역 사업 열원 비 하 다.3)

규 산 가능 보 해 집단에 지 타당 상

단 5천 에 지경 연 원(2007) 보고 비 해 8만

지 집단에 지 공 하 다. 지역 천연가 가격 지역마다

다 에 착안하여, 도 지역 상 사업하는 것 가 한다.

2) 집단에 지 사업 지역 사업과 산업단지 집단에 지 사업 뉜다. 집단에

지 사업 지역 내에 한 공동주택, 상가 등 건 상 열 는 열과

공 하는 사업 다. 사업 경우 천연가 용한 93% 상

차지한다(에 지 리공단, 2013a).

3) 지역 사업 경우 열병합 통해 생산 열 지역 비 에게 매하고

거 통해 한 에 매하는 태 다.

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-4-

본 연 에 는 집단에 지 지역지 사업 후에도 사업 취

할 다는 에 착안하여, 2014 2017 지 3 동안 지

역 지 고, 사업허가 취득하 사업 진행 여 결 하는 시간

보았다. 동 간 천연가 가격 여러 해 실 재하 ,

해 집단에 지 사업 경 체도 변동 다고 보았다.4) 특 ,

러한 변 2017 미 산 가 한 내 천연가

가격 변 가 사업 진행 여 결 하는 보았다.5) 사업 진행

할 경우 사업 가 2017 에 건 시 하여 2019 말에 공사 료

하고 2020 열 공 하는 태 진행한다.6) 간 열병합

고 하여 20 한다.

2. 연

본 연 에 는 사 편 천연가 가격 실 고 한 집단에

지 사업 경 진행하고 한다.7) 해 경

하 해 사용 는 할 과 함께, 실 고 한 실

용하고 한다.

할 미 에 할 용하여 재 가

산시 후 비용과 편 계산하여 사업 가 평가하는 다.

재가 과 내 , 본 연 에 는 용

하여 사 편 고 한 상 에 집단에 지 사업 경 하고

4) 변 는 가 개 가, 내 천연가 개편, 내 천연

가 시 충 등 , 2 에 살펴보고 한다.

5) 하지만 재 시 에 향후 천연가 가격 변 알 없다고 보았다. 그

는 내 천연가 가격에 여러 실 복합 재하

다. 미 산 가 한 내 천연가 가격 2017 에 에 하

는 것 보았다.

6) 집단에 지 사업 경우 사업 허가 후 후에 사업 진행하지만, 사업

여건 악 지 해 는 상 생하고 다. 에 한 한 사항 2013

9월 23 에 <월 > 집단에 지 사업-돌 는 없 , CNEWS

7) 집단에 지 사업 LH공사 업에 사업 진행하고 지만, 사업 진행

에 가 그 지역에 미 는 과가 에 사 비용 편 고

하여 경 진행하 다.

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-5-

한다.

여 에 사업 실 재할 경우에 할 한계 보

해 실 함께 사용한다. 할 미 에 실한 상

험 만 간주하여 경 평가하지만, 실 실한 상 고 하

여 사결 연 에 가 여하는 특징 다. , 여러 사건

개과 살펴본 후에 실 상태에 사결 하는 역할 한

다.8) 실 사업 비용 아 에 비가역 격 가지

고 미 편 는 비용에 실 재할 경우 주 사용 다. 집단에 지

사업 비용 많 들고 비용에 향 미 는 천연가 가격

실한 상 에 직 하고 , 러한 고 할 실

함께 용하는 것 타당하리 생각 다. 실 하는 에는

여러 가지 재하 그 본 연 에 는 가 본

럽 에 주 사용 는 블 - (Black-Scholes) 용하여

가 하고 한다. 용하 해 산, 행사가격,

산 변동 , 험 , 만 간 등에 한 료가 다.

집단에 지 경 에 필 한 는 「집단에 지 사업계

(지식경 , 2012)」, LH공사 여러 택지개 사업 에 지사용계 ,

「집단에 지 공 본계 립에 한 연 (에 지경 연 원, 2007)」, 에

지경 연 원, LH공사, 상청, 산업통상 원 등에 보하 다.

3 행연

본 연 에 는 게 산 에 지 시 경 한 연 에

지 야에 실 용한 연 리하 다. 특 , 산 에 지 시

에 한 사는 집단에 지 열병합 에 한 경 한 연

체 사업 경 아닌 산 에 지 시 경 /사 만

한 연 눠 리하 다.

8) 특 한 시 에, 특 한 가격 , 특 한 주식 사는 리에 한 가

미한다. 본 연 에 는 가 가 는 2017 에, 집단에 지 건 비용 ,

사는 리에 한 가 고 볼 다.

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-6-

1. 집단에 지 경 연

1) 집단에 지 열병합 경 연

집단에 지 열병합 사업 한 보고 는 내에 다 재

한다. 특 , LH공사는 택지개 사업 고 사항 집단에 지 사업 포함한

개 지역 에 지사용계 하고 다. 과거 택지개 사업별 에 지사

용계 보 , 여러 연 에 집단에 지 사업 타당한 것 평가하

다.9) 하지만 LH공사 에 지사용계 는 사업계 격 강하

고, 집단에 지 사업 통한 에 지 감량 개별

사용하는 경우 비 하여 하고 지만, 사업 체에는 포함하지

않았다.

에 지경 연 원에 는 할 용하여 산업 원 집단에

지 사업 역 집단에 지 사업(Community Energy System, CES)에 한

경 진행하 다. 우 , 「 역 집단에 지 본계 립에 한 연

(2004)」는 15, 30, 40, 50Gcal 비규 열병합에 해

하 , 결과 30Gcal 상 는 것 타났다. 실

규 별 평가하 지만, 가 아닌 사업 에 경

악하 고, 사 편 등 고 하지 않았다.

「집단에 지 공 본계 립에 한 연 (2007)」는 지역 냉

규 역 사업에 해 경 하 다. 빈 식, 복합

식, 보 러 식, 가 엔진 식 등 여러 가지 안 하여 각 식에

해 달리하여 경 진행하 다. 결과 보 , 프 트

8만 에 경 가 뛰어 고, 한 5만 상에 경

보 는 것 타났다. 하지만 연 는 동시 하 에 80% 용하여

열 게 본 다.10) 한, 사 에 사 / 경 편

9) LH공사 에 지사용계 에 경 포함한 료는 2007 료들

다. 그 에 「 지 택지개 사업 에 지사용계

(2004)」,「 양주 별내지 택지개 사업 에 지사용계 (2006)」, 「 포 양 지

택지개 사업 에 지사용계 (2007a)」등 다.

10) 동시 하 지역 상 하는 지역 경우 각 건 특 에

하 생시간에 차 가 고 하는 것 LH공사 경우 재 63%

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-7-

었는지는 경 에 포함하지 않았다.

용하 (2011)는 4차 본계 에 계 체 열병합

상 가 사 에 편 산 하 다. 가 사

공통 편 앙집 비 건 피비용, 에 한

실 감 비용, 망 건 피비용, CO2 감비용 산 하 다. 한, 비용

는 가 에 열병합 건 비용 고 하 고, 사 에

연간 비용 포함시 다. 열병합 계통에 었 경우 가

과 사 에 편 생하므 , 열병합

도 지원 필 함 주 하 다. 하지만, 연 는 집단에 지 시 하

과가 아닌 체 사업 상 근하여 개별 사업 과 악하

어 다는 단 다.

2) 집단에 지 사 편 비용 고 한 연

집단에 지는 열병합 하 해 에 지 경

에 뛰어 에 지 평가 다. 내 경우 천연가 주 용

하 , 열 생산할 경우에 비해 열병합 경우 에 지 실 상

고, 염 질 게 한다. 함께, 집단에 지는 재

사 가 고 는 건 등 해결할 는 안

평가 고 다.

근 (2007)는 산 원 내리 , 에 한 사 편

비용 하 다. 우리 경우 산 원에 한 한 는 재

하지 않지만, 에 지 참고 비용량 20MW 하 공 비 갖

고 망 154kV 하에 하는 원 고 평가하 다. 함께, 산

원 사 편 에 원 용, 경 향 감 , 망비용 감 ,

비용 감 , 험 감 , 피 감, 신뢰도 질 향상, 가 안

보 편 , 에 한 감 등 는 것 평가하 다. 한, 사

비용 비용, 내 염, 야 , 연료 보 등 하 다. <

1> 리한 것 다.

고 고, 한 도 60% 도 고 다.

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-8-

항목

원 사용

열과 개별 생산하는 식 보다 열병합 30% 도 에 지 약하는 과가

경 향 감

경우 탄 생산 는 경우가 많 , 천연가 신재생에 지 용한 열병합 경우 실가

는 과가

망비용 감계통운 에 산 는 비에 한

체하고 계통 실 는 역할 함

비용 감산 원 운 비용 사업 도매비용보다 낮

경우 비 들 하고 운 할 경우 비 들 매가격 감 하는 과 생

험 감고 듈 들 규 가 보다

프 트 본과 짧 리드타 필 하 , 는 사에게 다양한 험 감 시 는 과 생

피 감망 할 경우 사 시 는 역할

신뢰도 질 가

다 규 는 에 비해 고 등 가 생할 시 향 , 고 리 등에 시간 게

안보 편 러 등 공격 험도가 낮

에 한 감비 들 공 신뢰도 진하거 향 상쇄하 하여 체 원 사용할

비용

비용산 원 도 에 비용과 연료비용, 지보 비용 등

내 염산 원 하에 근 하여 하고, 해 사 과

가 , 염 등 피해 야

야 생산에 킬 가능 재

연료 보산 원에 필 한 연료가 공 도 공 시

필 ) 천연가 공 시 충에 비용

처 : 근 (2007) 리

< 1> 산 원 사 비용 편 항목

용훈 (2007)는 개별 과 지역 식 에 지 감 경개

과 하 다. 2002 ~2004 도 지역 사업 운 실 내

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-9-

2003~2004 탕 에 드는 연료사용량 산

하 다. 한 열지사 경우 27%, CHP 운 한 비 열지사 경우는 26%

도 에 지 감 과가 는 것 었고, 지역 식 개별

식보다 NOx, CO2, Dust는 연평균 11%, 44%, 29% 경개 과가

는 것 었다. SOx는 개별 식과 지역 식 사한

개 과 갖는 것 다.

(2009) 열병합 , 생산비 , 체 , 개별

보 러 , 열 용보 러 포함 등 여러 에 해 ‘ 계 고 한

’과 ‘실 용한 경험 ’ 하고 지역 과 개

별 비 하 다. 특 , 비용 에 지역 체재 개별

싱보 러 , 가

비 상 하 다. 연 결과 보 , 에 감량 다 는 하

지만, 체 지역 에 지 우 한 것 평가 었다.

(2007) 열병합 경 과 경 산

탄 감 에 지 약 과 고 하여 하 다. 아 트 복합건 에

한 실 사 탕 운 시뮬 한 결과 아 트 경우 피

70% 열병합 운 시 에 지 감 7.4%, CO2

감 3.6% 타냈다. 복합건 도 비슷한 타냈 , CHP가 에

지 감과 CO2 는 과가 는 것 하 다.

2. 실 용한 에 지 야 경 연

에 지 야에 실 용한 연 는 다양하게 재한다.11) 특 ,

2000 에 지 야에 실 용 가능 한 원철(2001)

연 시 신재생에 지 등 심 연 가 진

행 었다. 연 는 에 지 산업에 실 도 하는 것 가능한 ,

에 지 산업 해 에 에 지 하 해 실 고,

비용 많 들어 비가역 격 가진다는 특징 해 실

11) 하지만 Cesena et al.(2013) 실 용한 야 연 는 한 편

, 많 연 들 필 하다고 주 하고 다.

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-10-

하다고 평가하 다. 에 지 사업에 내재한 러한 실 과 비가역

가 평가 식에 는 하게 고 없 , 에 한 안

실 용한 평가 식 고 하는 것 필 하다고 주 하 다.

한, 원철 (2003)는 할 실 용하여 열

병합 건 경 하 다. 실 경우 산 경에 항

가 하는 었고, 열병합 건 운 시 내

원 도 가격 상 변동 하여 산 변동 하 다.

식 통한 연 에 는 변동 가가 프 트 가 가 하 하지만,

실 용할 경우 변동 가 해 프 트 가 가 상승할

항 용하여 보여주었다는 특징 다. 하지만 연 에 는

천연가 가 아닌 원 에 한 변동 하 고, 사 편 에 해 고

하지 않았다.12)

(2007)는 실 용하여 가격 변동 고 한

열병합 경 평가하 다. 연 는 리 연 경 하에

가 도 하고 하 , 가격 평균 귀 다는 것

실 통해 도 하여 가 시하 다.

열공 규 에 15Gcal, 30Gcal, 40Gcal, 50Gcal 비규 에 한 경

하 고, 연 결과 40Gcal 어야 경 는 것 평가하

다. 하지만 연 는 사 편 등 고 하지 않았 , 가격 변동

만 고 하 다.

동 (2012)는 할 실 용하여 해상 실 단

12) 원철(2001) 원 가격 사용한 원 천연가 가격 연동 어

고 주 하고 다. 하지만 시 미 에도 천연가 가가 강한 상

계가 지는 지 야 한다. (2012)는 미, , 럽과 아시아 별

가 동 가 다 게 타 고 다고 하고 다. 그 는 1) 시

경 Henry Hub 같 가 가격과 연동하는 계약 늘어 고 고, 2)

천연가 산업 경쟁 책 심 에 천연가 가격 탄 변 하는

가 강해지는 지역 생하고 , 3) 가 생산 가 원 가격과

동 가 어지는 지역 생겨 고 다는 것 다. 규(2012)는 천연가

상 매 에게 리해지고, 지역 간에 가격 격차가 심 경우 원 가격 연동

식에 탈하는 가격결 식 도 가능 다고 하고 다. 한,

경우 차 상 하는 쪽 변 하고 에, 원 가격과

연동 약해지는 경향 보 고 , 거 가 늘어 에 러한 상

욱 아질 가능 다고 보았다.

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-11-

지사업 경 평가하 다. 가 2011 1단계 실 사업단지 건 후

니 링 결과에 2016 2단계 사업에 해 하는 것 가 하

고, 2단계 사업 가 포함한 상 에 1단계 사업 경 평가하

다. 가격(계통한계가격) 변동 사업 실 고 가 하 ,

럽 가 하여 블 - 식 용하 다.

3. 행연 차별

행연 합해보 , 집단에 지 사업과 연 가 2007

에 진행 어 재 연료가격과 열 등 고 했 집단에 지 사업

어느 에 경 보할 는지 연 가 필 할 것 보 다.

재 집단에 지 사업 경/사 편 만 한 연 는 재하지만, 경

에 포함한 연 는 재하지 않는다. 집단에 지 사업 사 편

다양한 야 고 할 경우 경 에 향 미 것 보 , 본 연

에 는 사 에 사업 경 평가하고 한다.

다 , 실 용하여 열병합 에 한 경 평가한

연 는 재하지만, 집단에 지 사업 는 특 한 상 탕 하여 실

용한 연 는 없었다. 한, 가격 원 변동 고 한 연

등 재하지만, 내에 집단에 지 사업 경 에 가 향 미

는 천연가 변동 고 한 연 는 재하지 않았다. 향후 천연가 가격

실 재하는 상 에 고 하는 것 다 연 들과 차별

고 볼 다.

4 연 도

본 연 는 5 , 다 과 같 어 다. 2 에 는

집단에 지 사업 에 살펴보고 집단에 지 사업 주 연료 천

연가 가격 실한 한다. 3 에 는 사 편 고 한

집단에 지 사업 경 진행한다. 우 , 도 지역에 해

별 열 하고 시 용량 산 하여 집단에 지 비 한

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-12-

다. 그리고 사 에 경 하 해 경 과

하는 업 함께 진행한다. 4 에 는 천연가 가격 실 고 하

해 실 용하여 경 진행한다. 천연가 가격

변동 하고, 블 - 용하여 가 도 하

경 에 포함한다. 5 에 는 본 약하고 연 한계 결

시하고 한다.

(연 목 경, , 행연 )

집단에 지 사업 천연가 가격 실

1단계 : 할 용한 경

열 시 용량

시 비 편 /비용

사 편 고 한 경

2단계 : 실 고 한 경

블 - 식 용한 실 가

결 시사

한계 향후 연 과

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-13-

Ⅱ 집단에 지 사업 개 천연가

가격 실

1 집단에 지 사업

1. 집단에 지

집단에 지 사업 지역 내에 생산 열 는 열과 주거, 상업지

역 산업단지 내 사용 에게 매하는 사업 다. 열병합 , 열 용보

러, 원 시 등 1개 상 집 시 에 에 지가 생산 어 열

망 등 통해 비 에게 달 다. 집단에 지는 에 지 생산과 가 동

한 지역에 루어 지역 에 지 립도 다는 에 산 에

지 시 하 평가 고 다.

처: LH공사 사 트

<그림 1> 복합 식 집단에 지 시

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-14-

집단에 지 사업 게 도시에 열 는 열과 공 하는 지역냉

사업과 산업시 상 열 공 하는 산업단지 집단에 지사업 뉜

다.13) 집단에 지 사업 1970 산업단지에 처 도 었고, 지역

냉 사업 1985 울 양천 목동에 신시가지 개 과 함께 도

었다. 재 지 지역냉 사업 도 신도시 지 도시 심 지

하고 다.

사업 내용

지역냉 사업지역 내에 는 주택, 상가 등 건 상

용, 탕용, 냉 용 열 는 열과 공 하는 사업

산업단지 집단에 지사업

산업단지 주업체 상 공 용 열 는 열과 공 하는 사업

처 : 집단에 지 보 사 트

< 2> 집단에 지 사업

집단에 지 사업 진 차는 공 지역지 사업 허가 뉜다.

는 집단에 지공 타당 검 통해 공 상 지역 지 하고, 그

후 사업 상 하여 사업허가 하게 다. 그리고 사업 가 공사 진

행하여, 주가 루어진 건 에 열 공 시 하는 태 진행 다. 사업허

가 후에는 2~4 도 후에 열 공 한다.14) 하지만 사업 여건

지 못할 경우 지역 지 경우 사업허가 후에도 지 취

거 사업 가 허가 납하는 경우도 다.15)

집단에 지 사업 열병합 태 열과 동시에 생산하고, 열

과 개별 생산할 보다 에 우 하 에 지 감 과가

것 평가 다. 한, 에 지 감과 함께 실가 천연가

신재생에 지 주 연료 사용하 에 경 특징 가지고 다.

13) 집단에 지 사업 열 사용 에게 직 매하고 거 통해 한

에 매하는 경우가 , 역에 과 열과 함께 매하는 태도

재한다. 러한 사업 역 집단에 지 사업 고 하 , 「집단에 지 사업 편

(2013)」 55개 사업 14개 도 약 25% 도 차지한다.

14) 집단에 지 사업 편 2013 참

15) <월 > 집단에 지 사업-돌 는 없 , 2013.09.23. CNEWS 참

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-15-

체 생산하여 시 안 에 지할 고,

지역에 에 지 생산하지 않 에 단 규 망 건 피할

다.

러한 들 해 재 는 2014 에 2차 에 지

본계 6 과 하 산 시 에 집단에 지

목 워 고 다. 는 산 원 역할 하고

도 신도시 후 열병합 비 개체 진하고 경 보

해 여열사용 등 도한다는 계 다. 한, 연료가격 하하

는 등 원가 담 하고, 열 고 하고 다. 지역냉

보 하여 동고하 에 지 개 하 , 사업허가 시 주민

견 하는 책 등도 진하고 다.

2. 집단에 지 16)

1) 사업 사업

집단에 지 사업 그동안 택지개 하게 진행 어 지

거듭해 다. 사업 는 2012 말 82개, 사업 는 112개 ,

책에 매 지 해 가 가하고 다.

16) 집단에 지사업 편 (2013) 참

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-16-

‘05 ‘06 ‘07 ‘08 ‘09 ‘10 ‘11 ‘12

지역 사업 21 26 34 39 40 42 43 43

사업 39 47 57 62 63 67 72 70

산업단지

사업 24 26 28 31 35 36 36 34

사업 25 27 29 33 37 38 37 37

병행사업

사업 - - - - - - 3 5

사업 - - - - - - 3 5

계사업 45 52 62 70 75 78 82 82

사업 64 74 86 95 100 105 112 112

주) 1. 가동 사업 건 사업 복 계산 2. 2010 지는 산업단지사업 사업 에 병행사업 포함, 2011 병행사업 별도 3. 병행사업 : 하 열원시 용하여 지역 사업과 산업단지 열공 사업 병행하는 사업 미

처 : 집단에 지사업 편 (2013)

< 3> 연도별 사업

2) 공 공 빌

한, 2012 집단에 지 공 는 2,220천 주택

15,306천 14.5%에 집단에 지가 공 고 다. 냉 공

빌 도 꾸 가하고 는 다.

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‘05 ‘06 ‘07 ‘08 ‘09 ‘10 ‘11 ‘12

주택(천 )

13,222 13,534 13,793 14,169 14,456 14,677 15,007 15,306

도 실(천 )

1,390 1,484 1,590 1,736 1,888 2,008 2,178 2,220

보(%)

10.5 11 11.5 12.3 13.1 13.7 14.5 14.5

공 빌

(개) 2,963 2,995 3,135 3,148 3,296 3,546 3,232 3,535

냉 (개) 407 432 458 492 532 552 630 697

산업단지 공 업체(개)

613 640 656 696 714 718 738 755

주) 내 주택 는 “ 해양통계연보” 참 (단 2012 도 실 에 한 연보는 아직 간 지 않아 가통계포 사 트 주택보 참 )처 : 집단에 지 사업 편 (2013)

< 4> 연도별 집단에 지 공

3) 열 생산량

지역냉 에 생산 열 2005 18,893천Gcal에 2012 21,751천

Gcal 가하 다. 하지만 산업단지 열생산량 약 45,000천Gcal 도

지하고 다. 지역냉 에 생산한 2005 에 4,442천MWh에 2012

16,483천MWh 3 도 생산량 가하 다. 하지만 산업단지 경우에

는 2005 에 비해 2012 생산량 어들었다. 내 량

집단에 지가 차지하는 비 략 4~5% 다.

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-18-

‘05 ‘06 ‘07 ‘08 ‘09 ‘10 ‘11 ‘12

지역 18,893 18,043 18,481 17,571 18,210 20,382 20,549 21,751

산업단지 45,589 45,608 45,183 44,967 45,163 41,246 41,511 45,135

병행 - - - - - - 2146 2148

계 64,482 63,651 63,664 62,538 63,373 61,628 64,206 69,034

지역 4,442 4,127 5,219 7,841 7,264 9,373 13,917 16,483

산업단지 13,041 13,117 13,637 13,862 14,965 9,184 9,632 9,947

병행 - - - - -- - 348 381

계 17,483 17,244 18,856 21,703 22,229 18,557 23,897 26,811

내량 차지하는 비

4.80% 4.53% 4.69% 5.15% 5.14% 3.92% 4.82% 5.61%

처 : 집단에 지 사업 편 (2013)

< 5> 연도별 열 생산량

(단 : 천Gcal(열), 천MWh( ))

< 6> 개별 지역 사업 열 생산량 보여 다. 29개 사

업 21개 사업 는 과 열 함께 생산하고, 8개 사업 는 열만 생

산하고 다.17) 한 열생산량 약 60.4% 도 차지하고, 다 GS

워가 약 13.7%, SH공사가 9.4% 차지한다. 특 , 한 체 열생산량

1/3가량 각열 열 등 열 통해 공 고 , 는 지

역 열량 67.6% 비 차지한다.

< 7> 사업 별 열 매량 보여 다. 특 , 여

볼 매량 다.18) 매량 한 약 56%, GS 워가 약

28.8% 차지하 , 는 체 집단에 지 사업 매량 약 84% 상

차지한다. 매하는 18개 사업 13개 사업 는 지역에도

매하고 지만, 직 는 비 한 에 매하는 비 (역 )에 비해 상당

양 다.

17) < 3>에 살펴본 사업 과 갯 차 가 재하는 는, < 3> 사업

집단에 지 시 재 건 하고 는 사업 포함하고 다.

18) 역 한 에 매하고, 직 지역 에게 직 매하는 것 미

한다.

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-19-

사업열생산량(Gcal) 생산량(MWh)

체생산 열 열생산량 체생산 한

한 지역 공사 8,324,552 4,820,524 13,145,076 9,206,522 213,579

GS 워(주) 2,365,738 613,343 2,979,081 4,743,168 5,836

SH공사 1,608,581 433,900 2,042,481 279,004 7,362

안산도시개 (주) 179,444 247,747 427,191 76,699 6,242

천 합에 지(주) 380,333 40,185 420,518 942,557 5,663

청 에 지(주) - 406,871 406,871 - -

㈜미 엔 천에 지 208,817 180,934 389,751 68,479 3,518

천공항에 지(주) 327,131 - 327,131 388,069 4,797

산 역시 218,221 102,855 321,076 - -

LH공사 222,981 - 222,981 161,482 90,775

에 지(주) 200,948 - 200,948 278,024 132,734

㈜포 트 - 139,912 139,912 - -

㈜삼천리 104,231 - 104,231 117,196 14,226

원에 지 비 (주) 101,328 - 101,328 - 2,958

㈜ 2,211 95,266 97,477 - -

산 에 지(주) 55,584 7,573 63,157 61,308 67,179

경 CES(주) 62,024 - 62,024 35,342 40,638

에 지(주) 49,502 - 49,502 11,962 39,996

산업(주)건 사업 47,048 - 47,048 6,311 48,569

별내에 지(주) 41,248 271 41,519 - 1,166

한 CES(주) 206 39,189 39,395 - -

도시가 33,228 - 33,228 49,493 24,042

㈜GIMCO 27,054 - 27,054 8,726 5,232

㈜충 도시가 26,636 - 26,636 1,578 12,504

삼 에 드 21,885 - 21,885 8,011 17,794

평택에 지 비 (주) 8,144 - 8,144 - 188

건 (주) 2,945 - 2,945 - -

㈜ 에 지 2,352 - 2,352 - -

그린 워(주) 202 - 202 - -

계 14,622,574 7,128,570 21,751,144 16,443,931 744,998

(%) 94.9 5.1 100 95.4 4.3

주) 체생산 : CHP, 열 용보 러, 타(연료 지, 트 프 포함) 열 : 각 열, 폐열, 공 폐열 (사업 간 연계 열량 ) 생산량 : CHP 한 생산 고 하 , 연료 지 한 생산 (GS 워만 연료 지 38,872MWh 생산하고 다 사업 는 없 )

처: 집단에 지사업 편 (2013)

< 6> 지역 사업 별 열 생산량

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-20-

사업열 매량(Gcal/y) 매량(MWh)

매량(%)

역 직(%)

한 지역 공사 12,662,956 60.2 8,818,717 122,141 8,940,858 54.4

GS 워(주) 2,880,987 13.7 4,700,314 - 4,700,314 28.6

SH공사 1,922,579 9.1 228,778 7,720 236,498 1.4

안산도시개 (주) 584,334 2.8 64,514 - 64,514 0.4

㈜미 엔 천에 지 399,574 1.9 60,582 - 60,582 0.4

천 합에 지(주) 383.156 1.8 911,882 - 911,882 5.5

청 에 지(주) 367,300 1.7 - - - -

산 역시 304,237 1.4 - - - -

천공항에 지(주) 230,398 1.1 372,406 - 372,406 2.3

에 지(주) 193,995 0.9 163,376 230,353 393,729 2.4

LH공사 152,946 0.7 128,481 98,278 226,759 1.4

㈜ 145,368 0.7 - - - -

㈜충 도시가 132,702 0.6 - 11,422 11,422 0.1

㈜포 트 107,242 0.5 - - - -

㈜삼천리 97,830 0.5 98,526 23,467 121,993 0.

원에 지 비 (주) 91,615 0.4 - - - -

경 CES(주) 58,822 0.3 14,530 57,740 72,270 0.4

산 에 지(주) 56,197 0.3 37,836 79,343 117,179 0.7

에 지(주) 47,866 0.2 899 49,140 50,039 0.3

산업(주)건 사업 38,987 0.2 130 45,998 46,128 0.3

한 CES(주) 36,670 0.2 - - - -

별내에 지(주) 34,923 0.2 - - - -

도시가 31,982 0.2 42,835 27,150 69,985 0.4

㈜GIMCO 24,026 0.1 317 12,482 12,799 0.1

삼 에 드 21,461 0.1 4,622 18,634 23,256 0.1

평택에 지 비 (주) 7,464 0.0 - - - -

건 (주) 2,941 0.0 - - - -

㈜ 에 지 1,709 0.0 - - - -

그린 워(주) 57 0.0 - - - -

계 21,020,324 100 15,648,745 783,868 16,432,613 100

주) 역 : 한 에 보내는 것처: 집단에 지사업 편 (2013)

< 7> 지역 사업 별 열 매량

4) 연료사용량

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-21-

산업단지 경우 탄 생가 비 편 그 에 다 에

지원도 사용 는 , 지역 경우 천연가 사용 비 94% 가

비 차지하고 다. 는 집단에 지 시 도시 주변에 하여

경 염 지하 해 청 연료 사용하게 어 다. 하지만 청

연료 신재생에 지원 비 상당 낮 편 다. 고체 매 , 우드

, 매립지가 , RDF 등 신재생에 지 경우 연료사용량 비 1.74%

미미한 다.

연료사용량(TOE) 비(%)지역 산업단지 병행 계

LNG 3,833,092 113,843 153,423 4,100,359 38.16

B-C 201,666 733,588 9,353 944,607 8.79

탄 - 2,907,640 69,795 2,977,435 27.71

생가 - 1,498,007 - 1,498,435 13.94

타 4 757,369 - 757,373 7.05

공 폐열 - 207,640 - 207,640 1.93

신재생

고체 매 - 66,247 - 66,247 0.62

우드 15,549 69,535 - 85,083 0.79

매립지가 25,472 - - 25,472 0.24

RDF - 9,233 - 9,233 0.09

경 - 3,172 - 3,172 0.03

타 9,649 60,580 - 70,230 0.65

계 4,085,433 6,426,854 232,572 10,744,858 100

비 38.02 59.81 2.16 100 -

처: 집단에 지 사업 편 (2013)

< 8> 각 에 지원별 연료사용량

5) 재

집단에 지 사업 지 과는 다 게 사업 들 많 업들

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-22-

업 실 하고 다. 한 지역 공사 경우 1,530억 원 도

하고 지만 한 경우에는 상태에 여 는 실 다. 특 한

에 가 비 열(13.7%) (28.6%) 매량 차지하고 는

GS 워 하 폭 것 평가 다.19) 한경

(2013) 2012 에 지역 사업 29개 19개 사가 고사하

고 업 실 생하 다고 하 다.

집단에 지 업들 가 심해지는 는 비용 천연가 가격

격하게 상승하고 지만, 에 향 주는 열 규

해 가 악 하는 것 평가 다. 한, 규 에 다 가

용 아 규 경우 경 보가 어 운 것 보 다.

에도 열 가 사업 보다 지 않고, 겨울철 비 늘

어 에 보가 어 워 생 상 단 다.

19) 뉴 , 2014 3월 31 “집단에 지 ‘ 빈 빈’ 고착 ”

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-23-

지역산업단지 병행

한 한

매 평균 단가

(원/Gcal) 83,022 - 104,405

(원/ton) - 70,400 82,370

매 액

1,036,265,860 509,598,871 - 53,360,690

- - 1,029,193,926 100,858,941

1,535,105,338 1,273,188,252 888,319,187 58,966,672

타 14,391,039 19,767,698 16,938,509 111,788,258

계 2,585,762,237 1,802,554,821 1,934,451,622 324,974,561

매 액

992,758,995 432,682,923 - 63,242,270

- - - 92,476,813

1,291,297,861 1,114,252,028 - 45,804,418

타 19,407,264 47,923,665 - 94,450,985

계 2,303,464,120 1,594,858,616 1,589,545,040 295,974,486

매 282,298,117 167,179,042 344,906,582 29,000,075

업 243,438,629 94,934,715 319,166,505 12,130,311

경상 172,191,931 841,029 266,976,013 8,062,730

당 153,056,471 -21,065,008 238,578,638 6,656,051

주) 지역 경우, SH공사 산시는 , 산업단지는 주 10개 업체만 포함

처 : 집단에 지 사업 편 (2013)

< 9> 집단에 지사업 재

(2012 말 , 단 : 천원)

2 천연가 가격 실 에 향 미 는

집단에 지 사업 천연가 주 연료 사용하 에 천연가 가

격 변 에 한 다. 내 천연가 시 여러 해 향

후 가격에 실 재하는 상 , 에 집단에 지 사업도 상당

한 향 것 보 다. 본 , 천연가 가격 가격

재 시 상 살펴보고 한다.20) 후 내 천연가 가격 실한 원

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-24-

해보고 한다.

1. 내 천연가 가격

1) 내 천연가 가격 결 식

내 천연가 도매 과 매 뉜다. 도매 원료비,

건비, 경비 등 천연가 공 한 비용 포함하는 원가 가

사업에 하 산에 한 보 보 뉜다. 매 가 공

사 도매 에 도시가 사 공 비용 가산하여 산 한다. 한, 천연가

는 원료비 변동 에 하는 원료비 연동 시행하고 다.

도매 살펴보 , LNG 도 비용 도 비용 포함하

는 재료비 비 약 90% 상 차지한다.21) 특 , LNG 도 비용 비

다. 한 가 공사 료 보 , 원료비 비 계 해 가하는 것

볼 , 에 내 천연가 고 다.

항목결산 산

2008 2009 2010 2011 2012 2013

원가 248,751 239,434 289,819 343,859 427,511 448,517

재료비 230,677 219,109 270,160 322,011 402,383 423,918

재료비 비 (%) 92.7 91.5 93.2 93.6 94 94.5

용단가 평균(원/m3)

658.91 622.6 637.65 710.39 805.06 824.23

처: 한 가 공사 사 트

< 10> 천연가 도매 재료비 차지 비

LNG 도 비용 계약 식 거 단 계약 식 거

통해 연도별 천연가 에 지 는 비용 미한다. 내 천연가 시

거 가 90%, 거 가 10% 도 차지하고 다.22) 계약

20) 는 천연가 가격에 실 재하는 하게 해하는 도움

것 다.

21) 도 비는 과 , , 개별 비 등 다.

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-25-

가 연동 태 가격 결 고, 계약 시 상 하여

가격 결 다. 천연가 가 집 는 겨울철 비하여 계약 시

동 비 고 동 량 할 경우 단 계약

통한 도 진하고 다.

한, 우리 는 다변 해 여러 지역에 LNG 도 계약하고

다. 는 다양한 지역에 연료 보하여 험 산시 함 다.

재 우리 는 타 에 가 많 양 LNG 하고 고, 동 아시아,

아프리 등 여러 지역에 도 천연가 하고 다.

2) 내 천연가 가격

내 천연가 가격 단가는 2000 $215.4/ 도에 지

가하여 2013 8월 $767/ 상승하 다.23) 함께,

내 천연가 도매 2000 296.78원/m3에 2013 8월 832.93원/m3

약 3 상 격하게 상승하 다.24) 내 도시가 가격과 원료비도

가격 단가 상승에 함께 가하 다.25) 특 2004 후 는 천연가

도매 지 가하는 보 고 다. 러한 천연가 가격

격한 상승 해 지역 사업 경 보에 어 움 겪고

다.

22) 는 LNG 시 비 체 거 33% 도 차지하고 다

(도 재, 2014).

23) 단가 산 식 월별 액 량 누어 한다.

24) 여 천연가 도매 상 집단에 지 도매 다.

25) 원료비는 LNG 가격과 도 비용 합한 값 다. 도 비용 과

, 개별 비 등 다.

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-26-

주 : 단 천연가 단가 경우 달러/ , 도시가 (도매 , 원료비) 원/㎥ 용

처 : 산업통상 원 , 한 가 공사, 가에 지통계 사 트

<그림 2> 내 천연가 단가 도시가 가격

2. 천연가 가격 실

향후 내 천연가 가격 여러 해 실 재하 는

집단에 지 사업 다. 가 개 해 천연

가 가격 하 할 가능 고, 는 내 천연가 에 향 미

것 보 다. 천연가 시 충에 여러 용 해 천연가

도 원가가 감 가능 다.26) 경 사 가 고 한 에 지

개편 해 차 천연가 에 과 가 낮아질 가능 다.

1) 가 개 한 향

재 천연가 시 가 등 비 통가 개 해 변

시 겪고 다. 가 가 해 개 비용 감 하고 는

, 통 천연가 가격 상승하고 해 가 개

26) 산업통상 원 (2013) 참

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-27-

경 보가 가능해지 미 과 다 심 개 산 고 다.

한, 가 가채매 량 매 가하는 다. EIA/ARI(2013)에

, 미 가채매 량 하고 2011 5,760Tcf에 2013 6,634

가한 것 볼 , 는 통가 매 량과 거 비슷하다. < 11>

통해 미 포함한 통가 매 량과 가 가채매 량 보 , 체

가 가채매 량 7,795Tcf 가별 미 1,161Tcf 가

많고, 1,115Tcf 째 많 가채매 량 가지고 다.27) 가

가채매 량 통가 매 량에 비해 약 1,161Tcf 도 많다.28)

가통가 (2012 말) 가

매 량 비 (%) 채 가능량 비 (%)

미 300 4.5 665(1,161) 9.1(14.9)

다 70 1.1 573 7.9

109.3 3.1 1,115 15.3

미 268.3 4.1 1,431 19.6

아프리 512 7.7 1,361 18.7

럽(러시아 ) 900 13.6 883 12.1

동 2,842.9 43 -  

러시아 1,162.5 17.6 -  

타 449.1 1,271 17.4

계 6,614.1 100 7,299(7,795) 100주) 미 료에 안에 들어간 값 ARI에 한 값 다.

처: BP, EIA/ARI(2013)

< 11> 통가 가 매 량 포

(단 : Tcf)

미 과 다 심 가 가 개 천연가 가격 지

역에 다 포 보 고 다. <그림 3> 천연가 가격

27) 가 가채매 량 42개 상 사한 것 , 향후 가 사

통해 매 량 늘어 가능 다. EIA/ARI 2011 보고 보 , 32개 에

6,622Tcf 가 가 매 어 는 것 사 었다. 는 2013 에 비해

677Tcf 도 낮 다.

28) BP는 2012 말 통가 매 량 2011 말보다 0.3% 감 한 것 평가하

다.

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-28-

보여 다. 보 , 계 2008 지는 가격 비슷한

지하고 지만, 그 후 가격 차 가 차 심 는 것 볼 다.

특 , 2009 하여 럽 아시아 천연가 가격 상승하는

해 미 과 다는 가격 하 하는 습 보 고 다.29) 는 가

본격 가 개 하 내 천연가 가격 낮아진 것에

한다.

주 : 단 $/MMBtu 용

처: BP(2013)

<그림 3> 천연가 가격

특 미 지원 책과 탕 생산량 격하게 가

하여 계 가 생산량 91% 차지하고 다( , 2013). 미

가 생산 가 가격 2008 6월 $12.68/MMBtu에 2013

12월 $4.19/MMBtu 낮아 , 는 아시아 $17.72/MMBtu, 럽

$10.99/MMBtu에 비해 낮 값 다.30) 앞 도 가격 하겠

29) 특 아시아 지역 본 후쿠시마 원 사고 후 천연가 가 하 천

연가 가격 계약가격보다 가 게 상승하 다.

30) 미 천연가 가격 역내 시 가격(Henry Hub 가격)에 연동하여 결

다. 럽 LNG 가격 가 는 등 에 연동하고, 가격 ,

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-29-

지만, 다 지역에 비해 가격 상 낮 것 보 다. EIA에 ,

미 천연가 가격 에 2040 지 $7.59/MMBtu

망 고 다.

주 : 단 $/MMBtu 용

처 : EIA(2013)

<그림 4> 미 천연가 가격 망

러한 가 향 미 마 는 2015 천연가

해 허용할 계 다. 한, 근 미 럽과 아시아 주 트

들에게 2017 에 천연가 하는 것 검 승 하고 고, 해

2020 에는 천연가 망 다. 미 가 가는

천연가 시 에 가격 낮 는 다. 특

시 에 가 가 공 에 연 량 가하여

시 가능 다.

다 , 가 개 에 과다. 가 가채매

량 1,115Tcf(31.6Tcm) 미 1.161Tcf에 어 계 2 , 가

아·태 시 , PNG 공 여 에 달 진다. 아·태 지역 동 아

시아 지역 주 , 가 연동한 식 가격 결 다( ,

2012).

Page 39: 집단에너지 사업의 경제성 평가s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/129891/1/000000021337.pdf · 점과제 중 하나로 분산형 발전시스템 구축을 명시하고 있으며,

-30-

재량 편 에 책 지원 하고 다. 는

2012 < 가 12차 5개 계 > 립하여 2015 내 가

생산목 연간 6.5Bcm, 2020 에는 60~100Bcm 하는 등 가

개 시 는 움직 보 고 다.31) 가 개

경우 동 아 천연가 낮아질 가능 재하 는 아시아

천연가 가격 낮 는 다. 한, 가 개

해 재 계약가격보다 낮 가격 가 할 경우 내 천연가

가격 낮아질 가능 다(에 지경 연 원, 2014).

듯 가 가 개 고 는 상 에 우리 는 천연가 다

변 낮 가격 보 해 미 가 도 하는 안 검

하 , 실 한 가 공사는 2012 1월 미산 가 도 계약 맺

고, 2017 $11.75/MMBtu에 가 하 하 다.32) 는

2012 에 비해 약 $6/MMBtu 도 낮 것 내에 경우 천연가

가격 낮아질 것 단 다.

2) 비 가 시

재 우리 는 천연가 공 안 해 천연가 공 비

지 충하는 계 우고 다.33) 는 내 천연가 비

2012 11%에 2027 21% 가시 는 것 목 하고 다.

해 2014 지 삼척 지 공하고, 2018 지 천 지 4지

하여 2018 지 321만kl(약 146만 ) LNG 용량 가

보할 다. 한, 동해가 시 에 한 타당 평가 탕

31) 하지만 건 열약하고 가 가 포하고 는 지역에 도가

아 향후 가격 어떻게 지 실한 상 다. 가 가 규

생산 는 시 한 다 2020 후 가능할 것 망하고

, 2030 경 어 야 가 공 가 가 주 공 원 것

망하고 다(에 지경 연 원, 2014).

32) news1(2013. 11. 11), ‘가 公, 美 가 가 비싸게 샀다’에 한 원

한 ‘사빈 LNG 프 트 계약 ’ 참 . 재 아시아 천연가

가격 $17.05/MMBtu 다.

33) 천연가 비는 공 계 에 다 균 지할 도

도 주고, 가 하거 갑 럽게 단 경우 생할

는 안 처할 는 역할 한다( 규, 2012).

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-31-

동해 가 시 하는 안 진하고 다. 동해 가

시 경우 용량 약 370만kl(약 170만 ) 도 가 것

상 다.34)

2012(실 ) 2013∼14 2015∼16 2017∼27

LNG 탱(누계)

54(886)

60(946)

120(1,066)

141(1,207)

동해가(누계)

- - -370

(370)

계(누계)

54(886)

60(946)

120(1,066)

511(1,577)

비 (%) 11 11 15 21

민간가 공 시(누계)

-(36.5)

-(36.5)

60(96.5)

60(96.5)

처: 산업통상 원 (2013)

< 12> 비 건 계

(단 : 만kl)

듯 천연가 시 충 비 가하 동 에 가

격 매할 필 어들 고, 천연가 계약 맺

계약 건 할 다.35) 한, 여 철 비 가 가격 시

에 경우 천연가 하여 비에 해 는 용할

다. 한편, 계약 통해 필 상 천연가 한 후

가격에 해 에 매하는 태 진행하는 도 다.36) 러한 들

결 내 천연가 가격 낮 는 용할 다.

3) 에 지 개편

34) 11차 천연가 계 (2013) 참

35) 계약 천연가 도 량 가 하 가 많 동

하는 해 가 비 갖 는 등 험 생할 가능

, 계 신 공에 가비용 생할 다( 규, 2012)

36) 우리 경우 재 천연가 여 해 에 하는 것 한

상태 다. 하지만 해 에 는 여 해 에 는 행 가 진행 다.

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-32-

재 우리 에 지 는 곡 어 다. 에 지 는

에 지 비 해 생하는 사 비용 하는 것 목 지만, 재

과 보 과 한 것 보 어 다. <

13> 보 , 탄 염 질 가 많 에도 하고 가

고, 원 통해 생산 도 상당 낮다. 는

, 천연가 는 개별 비 과 등 통해

과 고 는 것 볼 다. 는 상 청 한 연료 역차

별하는 것 연료 간 평 에 어 는 것 , 원

지는 것 해한다고 볼 다.

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-33-

(원/l)경(원/l)

등(원/l) (원/l)

LPG(원/kg) LNG(원/m3)

연탄(원/kg)

(원/kWh)탄 프

본 3% 3% 3% 3% 3% 3% 3% 1% -

할당( )

- 0% 2% - -

개별비

본 - - 90 17 252 20 60 - -

탄 - - - - 275 - - - -

통에 지

본 475 337 - - - - - - -

탄 529 375 - - - - - - -

(a,b*15%)

79.35 55.25 13.5 2.55 41.25 - - - -

지 주행(a,b*26%)

137.54 97.5 - - - - - - -

가가 164 149 107 93 157 118 90 12

과 16 16 16 16 - - 19.6 - -

매 과36

(고 )- - - 62.28 - - - -

안 리담

- - - - 4.5 4.5 3.8 - -

질검사 료

0.47 0.47 0.47 0.47 0.03 0.027 - - -

산업- - - - - - - - 4.44

처: 승 (2013) 재 용

< 13> 연료별

(2011. 1 )

는 러한 에 지 식하고 안 에 지 공 능

보 리 진하 해 2014 하 용 연탄에 개별

비 과하고 LNG 등 등 개별 비 하하는 안 도 하

하 다. , 연탄 개별 비 0원에 30원/kg 결 하고, 시행

담 감안하여 탄 30% 용하여 21원/kg 과 한

다. LNG에 한 행 60원/kg에 42원/kg 등 는 104원/l에

72원/l 프 20원/kg에 14원/kg 한다. 러한 개편

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-34-

산업에 향 것 보 , 곡 비 변 할 는

것 보 다.

한, 해 에 지원에 한 규 강 도 우리 에 향 미 가능

다. 미 경보 청(EPA)에 는 2012 탄 가 경에 미 는

악 향 우 하여 신규 실가 량 엄격하게 한하는 내용

규 안 하 다. 규 해 탄 사용하는 건 비용

아질 것 상 고 , 천연가 재생가능에 지 건

진 망 다. 러한 책 우리 가 진한다 , 앞 탄 가

격 아지고 천연가 는 상 가격 낮아질 것 보 다.37)

37) 에도 천연가 가격에는 여러 가지 실 재한다. 아시아 경 가

함에 에 지 비가 격하게 상승할 것 보 천연가 는

2035 에 2010 에 비해 3 상 가할 것 보 다(ADB, 2013). 특 ,

도 등 천연가 가 격하게 가할 것 고 다. IEA(2012)는

경우 천연가 가 2010 에 2035 지 매 6.6%씩 가할 것

망하고 고, 도는 매 4.2%씩 상승할 것 하 다. 한, 2014 에 체결

과 러시아 천연가 공 계약 천연가 공 시 에 향 미쳐 아시아

천연가 가격에 향 것 보 다. 함께, 러시아 아시아 천연가

략 등도 천연가 가격에 향 미 것 보 다.

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-35-

Ⅲ 집단에 지 사업 경 Ⅰ:

본 집단에 지 사업 사 편 고 한 경 진행

하 는 다 과 같다. 우 , 상, , 한

리하고 그 후 경 진행한다. 해 는 열 하

는 업과 시 용량 하여 시 비 산 하는 업 필 하 에

지 리공단 에 지경 연 원 료 참고 하여 도 한다. 마지막

연료사용량 감 염 질 감 과에 한 사 편

하고 집단에 지 사업 타당 평가한다.

1 에 한 개

본 연 는 집단에 지 사업 지역 사업 상 하 , 특 한 한

지역 하여 사업 시행하는 것 아닌 도 지역에 신규 열원

지역냉 공 하고 생산 한 에 매하는 상

하여 열 공 는 변 에 경 한다.38) 는

5천 에 8만 지 게 5개 하고, 각각 만든 후 각

에 하여 연 LH공사 료 탕 별 생산원가 산

한다.39) 한, 비용 편 에 향 미 는 든 는 2013 12월

한다.

집단에 지 사업에 한 경 하 해 는 게 시 용

량 산 하는 업과 열 하는 업 필 하다. 시 용량 연결

열 하에 실 동시 하 고 하는 열 하 하여

38) 본 연 에 도 지역 한 는 1) 집단에 지 사업 도 지

역에 하 , 2) 천연가 가격 지역에 차 가 다.

39) 집단에 지 상 가 규 5천 가 근 연 에 지경 연

원(2007) 연 비 하 해 8만 지 상 하 다.

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-36-

하 고, 열 는 공공 에 열 에 사용하는

도 BIN 산처리 용하여 하 다.40)

비용에는 열병합 비, 피 용보 러, 열공 비, 경 비 등 포함하

는 시 비 지매 비, 건비, 지비, 보험료, 연료비(천연가 )

등 고 한다. 편 에는 본 집단에 지 사업 통해 생산 는

열 매하여 얻는 고 한다. 사 편 는 개별 가

통해 생산하는 경우 집단에 지 사업 통해 열과 생산

하는 경우 비 하여 감 는 연료사용량과 에 염 질 감

과 한다.

지역 생산 비는 재 에 빈에 비해 뛰어 다고 평

가 는 복합 열병합 하고, 연료는 집단에 지 사업 가

많 비 차지하고 고 택지개 사업 경 에 합한 LNG 사

용하는 것 한다. 그리고 그 다 에 지원 사용하지 않는 것

한다.

상 체 살펴보 , 지역 규 는 32평 (105.79m2) 아

트에 거주하는 5천 , 1만 , 3만 , 5만 , 8만 공동주택

하고, 공동주택 사업규 에 연계하여 업 용, 공공용 건 개 는

것 가 한다.41) 3만에 8만 연 에 지경 연 원(2007)에

사용한 연 그 용하고, 5천 1만 는 공동주택 비 업

용 17%, 업 용 비 공공용 26% 가 한다.42)

본 연 는 2017 에 사업 시 는 것 보고, 공사 간(3 ) 후 2020

집단에 지 사업 시 는 것 본다. 비용편 는

할 재가 과 내 사용한다. 여 할

KDI(2008) 참고 하여 5.5% 용한다.

40) 시 용량 「집단에 지 공 본계 립에 한 연 (2007)」 「집단에 지

사업계 (2012)」 참고하 고, 열 는 「에 지사용계 검

립 연 용역보고 (2009)」에 사용하는 도 BIN 산처리

용하여 하 다. 공공 에 주 사용하 , 열 량 산 하는

용 한 평가 다.

41) 에 지경 연 원(2007) 료 비 해 아 트 등 동 한 건

가 하 다.

42) 에 지경 연 원(2007) 업 용, 공공용 비 용하 다.

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-37-

2

1. 할

할 사업 경 평가하는 하 다.

미 에 할 용하고 재 산시 후 비용과

편 계산하여 사업 가 평가하는 것 다. 할

재가 내 등 다. 하여 집

단에 지 사업 편 비용 산 한다.

1) 재가 (Net Present Value, NPV)

재가 상 는 미 액 재가 평가

한 액에 액 재가 평가한 액 빼는 다. 값

값 타내 사업 경 없는 것 미하고, 값 양 값

타내 경 는 사업 평가 다. 아 공식 하는

보여 다.

Bt : t시 편 , Ct : t시 비용, r : 할

t : 시 사업 내 연도( 간)

2) 내 (Internal rate of return, IRR)

내 재가 할 한 과 같아지도

하는 할 찾는 , 사업 규 에 향 지 않는다는

다. 아 공식에 r 하는 것 , 값 내 것

미한다. 내 사 할 보다 경 다고 평가한다.

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-38-

3 한 비

1. 열 43)

열 사 집단에 지 사업 계 에 본 , 지역 ,

상 건, 개 계 고 하여 지역 열 하 하여 그 지역 에 지

시 경 고 안 신뢰할 는 건 는 도움 다.

열 사하는 다양하 , 본 연 에 는 에 지사용계 하

는 에 주 사용하는 도 BIN 산처리 용하여 열

한다. 내 실 에 합하게 만들어진 건 용도 별

냉 단 열 하 가능하고, 시간 별 도 용 용

하 열 산 하는 합한 것 평가 고 다(에 지 리공단,

2009).

도 BIN 산처리 용하 해 는 , 단 열 하, 계

도, 계실내 도, 실 도, 평 도 등 여러 가 필 하

, 에 지 리공단(2009) LH공사 에 지사용계 참고하 다.44)

1) 탕( ) 열

본 연 에 계 실내 도는 울 상 하여 공동주택, 업 용, 공

공용 용 계 도는 –11.3℃, 계 실내 도는 20℃ 용한

다.45) 실 도는 8,760시간(1 )에 해 2004 2013 지 3시간 간격

43) 에 지사용계 검 립 연 용역보고 (2009) 참

44) 한 사항 [ 1] 참

45) 본 연 상 도 지역 상 보는 것 고, 도 상

한 에 지사용계 가 울지역 도 상 하 에 본 연 에 도

같 용하여 울 도 한다.

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-39-

평균 하고, 한다. 평 건 공사가 진행 지 않

고 하여 16℃ 가 한다.46)

건 비 경우 공동주택 니 등 고 하여

95%, 업 용(상업시 ) 70%, 공공용 84% 산 한다. 단 하는

공동주택 49kcal/m2·hr, 업 용 공공용 86kcal/m2·hr 공통 용

하고, 탕 단 하는 공동주택, 업 용, 공공용 각각 15kcal/m2·hr,

5kcal/m2·hr, 7kcal/m2·hr 용한다. 에 지사용계 참고하여 월별 시간

별 탕 하 고 하고, 시간 월간 경우 아 트는 24

시간( ) 업 용 12시간(월간 2 ) 공공용 9시간(주간 2 )

한다.47)

가지고 아 도 BIN 산처리 용하여

탕 량 하 다.48)

×× ′×

, : 실 하, 단 열 하∙

, : , 시간,

: 계 실내 도, 계 도(℃) - 에 함

′ : 실 도(℃) : 상청에 근 10 간 3시간마다 실 도

평 도(℃) : 16℃ 용

46) 평 도는 건 에 지 실과 실내 간 도 차가 비 하는

것에 고 다. 실내 도는 , 열 , 태양열 등 해 도만

가게 는 , 통해 계 실내 도보다 도가 필 한 것

본다. 경우 내 건 실내 도가 4℃ 가는 것 보고

평 16℃ 용한다.

47) 아 트 경우 는 하지만, 시간에 사용 다 다. 에 한

한 [ 1] 참 하 다.

48) 여 3 는 곱한 것 열 3시간 간격 간

하 다.

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-40-

×××× ×

, : 실 탕 하, 단 탕 하∙

, : 탕 , 탕시간

: 월별 탕 하 , 시간 별사용

< 14>에 < 18> 산 식 탕 한

탕 연간열 량 열 하 보여 다.

연간열 량(Gcal/ ) 열 하(Gcal/h)

탕 계 탕 계

공동주택 503,500 44,132.8 23,009.3 67,142.1 17.8 7.6 25.4

업 용(상업용지)

61,997 3,752.8 735.1 4,488.0 3.5 0.3 3.6

공공용 19,343 631.7 210.7 842.4 1.0 0.1 1.2

실 열 하

27.0 Gcal/h

주) 시 별 주 사용시간 차 해 실 열 하는 27.0Gcal/h 타

< 14> 5천 열 량 열 하

연간열 량(Gcal/ ) 열 하(Gcal/h)

탕 계 탕 계

공동주택 1,007,000 88,265.7 46,020.1 134,285.8 35.7 15.1 50.7

업 용(상업용지)

123,993 7,505.6 1,470.3 8,975.9 6.9 0.6 7.3

공공용 38,686 1,263.4 421.4 1,684.9 2.1 0.3 2.3

실 열 하

54.0Gcal/h

주) 시 별 주 사용시간 차 해 실 열 하는 54.0Gcal/h 타

< 15> 1만 열 량 열 하

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연간열 량(Gcal/ ) 열 하(Gca/hl)

탕 계 탕 계

공동주택 3,021,000 264,797 138,060.3 402,857.3 107.1 45.3 152.2

업 용(상업용지)

272,000 22,511.1 4,411 26,922.1 20.7 1.9 21.9

공공용 117,200 3,827.6 1,276.8 5,104.3 6.3 0.8 7.1

실 열 하

162.1Gcal/h

주) 시 별 주 사용시간 차 해 실 열 하는 162.1Gcal/h 타

< 16> 3만 열 량 열 하

연간열 량(Gcal/ ) 열 하(Gcal/h)

탕 계 탕 계

공동주택 5,035,000 441,328.3 230,100.5 671,428.8 178.5 75.5 253.7

업 용(상업용지)

704,900 42,656.1 8,358.5 51,014.6 39.3 3.5 41.4

공공용 221,800 7,243.7 2,416.3 9,659.9 11.9 1.6 13.5

실 열 하

275.1Gcal/h

주) 시 별 주 사용시간 차 해 실 열 하는 275.1Gcal/h 타

< 17> 5만 열 량 열 하

연간열 량(Gcal/ ) 열 하(Gcal/h)

탕 계 탕 계

공동주택 8,056,000 706,125.3 364,719.1 1,070,844.4 285.5 120.8 405.9

업 용(상업용지)

1,270,700 77,435 15,067.5 92,502.5 70.9 6.4 74.0

공공용 398,900 12,972.9 4,232.7 17,396.6 21.4 2.8 24.2

실 열 하

444.8Gcal/h

주) 시 별 주 사용시간 차 실 열 하는 444.8Gcal/h 타

< 18> 8만 열 량 열 하

<그림 5>는 도 BIN 산처리 용하여 5천 상

포 간에 열 포 다. 겨울철에 열사용량 많고, 여 가

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열사용량 어드는 동고하 태 보 다. 다 에 도 동 한

포 보 고 다.

<그림 5> 5천 포 에 열

2) 냉 열

냉 량 경우 공동주택 에어컨 등 통해 냉 하는 것

가 하여 열 에 하고, 업 용 공공용만 집단에 지 사업 통해

냉 한다고 가 한다. 냉 90% 하고, 약

19.7% 도가 지역냉 공 는 것 가 한다.49) 냉 여

철에만 사용하 에 6월 1 9월 30 지만 운 하는 것 보았다.50)

냉 용 계 도는 31.2℃, 계실내 도 평 도는 공통 2

49) 2012 말 집단에 지 사업 통해 열 공 는 건 3,535개 지역

냉 보 는 건 697개 약 19.7% 차지하고 다. 비 지역냉

하 다. 집단에 지 사업 편 (2013) 참

50) 본 연 는 LH공사 보고 동 한 용하 다. LH공사 에 지사용계

보 , 과거 10 간 상 Data 했 6월 9월 지 실 상승

드러지는 간 보고 냉 간 산 하 다.

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6℃ 용한다. 업 용 공공용 단 냉 하는 각각 154, 114kcal/m2·hr

하고, 냉 시간 냉 는 근 시간 고 하여 과 동 하게

용한다.51)

냉 하는 하특 상 도열(벽체, 창, 지 등), 내 생열( 체,

, 사 용 등), 사량 등 도 향 는

도열 건 하 계산한 사 한 결과 그 비가 약 40%

산 지 60%가 내 생열과 사량 므 아 공식과

같 냉 하 계산한다(LH공사, 2013).

××′ × ×× ×

qc, qr : 실 냉 하(Gcal/y), 냉 단 열 하(kcal/m2 · h)

Ac, Tc : 냉 (m2), 냉 시간(h)

ti, t0 : 계 실내 도, 계 도(℃) - 에 함

t’0 : 실 도(℃): 상청에 근 10 간 3시간마다 평균 도

tb : 평 도(℃), = 26℃

산 식 탕 하여 냉 량 지역냉 하는 비 에

냉 사용량 보 , < 19>에 < 23>과 같 결과 얻 다. ,

가에 비 하여 냉 열량도 가하는 것 볼 다.

냉 (m2)연간냉 하(Mcal/ )

지역냉보 비

지역냉 열량(Mcal/ )

업 용(상업용지)

55,800 6,758.2 19.7% 1,331.4

공공용 17,388 1,293.0 19.7% 254.7

< 19> 5천 냉 량 식 냉 열량(포 도 )

51) 집단에 지 사업계 (2012) 참

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-44-

냉 (m2)연간냉 하(Mcal/ )

지역냉보 비

지역냉 열량(Mcal/ )

업 용 111,600 13,516.4 19.7% 2,662.7

공공용 34,776 2,585.9 19.7% 509.4

< 20> 1만 냉 량 식 냉 열량

냉 (m2)연간냉 하(Mcal/ )

지역냉보 비

지역냉 열량(Mcal/ )

업 용 334,800 40,549.3 19.7% 7,988.2

공공용 105,480 7,843.4 19.7% 1,545.1

< 21> 3만 냉 량 식 냉 열량

냉 (m2)연간냉 하(Mcal/ )

지역냉보 비

지역냉 열량(Mcal/ )

업 용 634,410 76,836.6 19.7% 15,136.8

공공용 199,620 14,843.6 19.7% 2,924.2

< 22> 5만 냉 량 식 냉 열량

냉 (m2)연간냉 하(Mcal/ )

지역냉보 비

지역냉 열량(Mcal/ )

업 용 1,143,630 138,510.8 19.7% 27,286.2

공공용 359,010 26,695.7 19.7% 5,258.9

< 23> 8만 냉 량 식 냉 열량

3) 연도별 열 하 포 간 열 하 포52)

열 하가 재 진행 열 과 같 는 시 포

간 고 하 , 간 도 에 한 공동주택 경우 에

게는 3 에 게는 7 월 걸리는 것 평가 다.53) 공공용 경우

52) 집단에 지 사업계 (2012) 참

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-45-

에는 아 트 주시 동 하게 용 , 업 용 경우에는 지역에 계없

주택규 별 양 간 2 가 한다.54)

포 간 포 간

5천 미만 3 (4 ) 5천 ~1만 미만 4 (5 )

1만 ~2만 미만 5 (6 ) 2만 ~5만 미만 6 (7 )

5만 상 7 (8 )

주) 지 역시 ( )안 포 간 , 역시 한 지 경우 ( )안 1.2~1.5 간 연 용

처: 집단에 지 사업계 (2012)

< 24> 공동주택(아 트) 포 간

열 하 포는 포 간 사업 시 한 연도 하가 누

는 과 보여 다. 공공용 공동주택과 동 한 포 가지고, 업 용

포 간처럼 2 늘어 는 것 가 한다.

개간

하 포개

간하 포

3 45%, 45%, 10% 4 30%, 40%, 25%, 5%

5 30%, 35%, 20%, 10%, 5% 6 20%, 30%, 20%, 15%, 10%, 5%

710%, 20%, 25%, 20% 15%, 5%, 5%

810%, 20%, 20%, 20%, 10%, 10%, 5%, 5%

처: 집단에 지 사업계 (2012)

< 25> 공동주택(아 트) 열 하 포

2. 시 용량 산 55)

53) 든 건 주가 료 어 가 가 상태 다.

54) 업 용 주가 료 고 그 지역 상 보고, 가게가 결 다. 그 주

택용보다 많 시간 다.

55) 집단에 지 사업계 (2012) 에 지경 연 원(2007) 통해 시 용

량 산 하 다. 단 열 하 등 열 에 사용

용하 다.

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-46-

시 용량 , 단 열 하, 연결열 하, 실 , 동시 하 통

해 공 열 하 산 하고, 열과 비 하여 한다.

1) 공 열 하 산

(1) 연결열 하

연결열 하는 각 사용 비용량과 지역냉 망 계

는 열 하 에 용도별 단 열 하 곱하여 산 한다.

연결열 하 = ∑( × 단 열 하)

(2) 공 열 하

열 하는 열공 시 비용량 결 하는 료 , 비용량

하 어느 도 감당하는가 알 는 하 계산하는 사용

다.

열 하 실

연결열 하×동시 하 연결열 하× 하

여 동시 하 지역 상 하는 지역 각 건 특

에 하 생시간에 차 가 고, 운 시간 다 다는 것 고 한

비 다. 재 동시 하 계 해 낮아지고 는 다. 한 지역

공사 경우 동시 하 약 55~65% 용하고 다.56) 본 연 에 는

앞에 한 과 사한 해 65% 가 한다.57)

56) 집단에 지 공 본계 립연 (에 지경 연 원, 2007)에 용한 동시 하

80% 다. 해 산업 원 경 게 가능 다.

57) 시 용량 열 하 감당할 는 하다. 본 연 에 시 용량

산 하 해 동시 하 낮 경우 열 에 비해 과도하게 낮 시 용량

해질 지가 어 동시 하 가 결 하 다. 에 경

실 보다 게 가능 다.

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-47-

실 열원 비에 생산 열 열 과 열 지

에게 공 는 과 에 생 는 실 , 4~5% 용한다. 본 연 에

는 가 용 는 4% 용한다.

하 연결열 하 비 열공 하 비 , 사용

열 비량 맞 하여 사용 열 비량에 열 실 고 한

열공 량 연결열 하 비 비 타낸 값 다. 본 연 에 는 동시

하 65% 실 4% 하여 하 67.7% 계산 었다.

용도건

연 (m2)

(m2)

단 열 하(kcal/h·m2)

단 연결열 하

( + 탕)(kcal/h·m2)

연결열 하

(Gcal/h)

공열 하

(Gcal/h)탕

5천

공동주택 530,000 503,500 49 15 64 32.22  

업 용 88,600 62,020 86 5 91 5.64  

공공용 23,000 19,320 86 7 93 1.80  

계   584,840       39.7 26.9

1만

공동주택 1,060,000 1,007,000 49 15 64 64.45  

업 용 177,100 123,970 86 5 91 11.28  

공공용 46,000 38,640 86 7 93 3.59  

계 1,169,610       79.3 53.7

3만

공동주택 3,180,000 3,021,000 49 15 64 193.34  

업 용 531,400 372,000 86 5 91 33.85  

공공용 139,500 117,200 86 7 93 10.90  

계 3,850,900 3,510,200       238.1 161.2

5만

공동주택 5,300,000 5,035,000 49 15 64 322.24  

업 용 1,007,000 704,900 86 5 91 64.15  

공공용 264,000 221,800 86 7 93 20.63  

계 6,571,000 5,961,700       407.0 275.6

8만

공동주택 8,480,000 8,056,000 49 15 64 515.58  

업 용 1,815,300 1,270,700 86 5 91 115.63  

공공용 474,900 398,900 86 7 93 37.10  

계 10,770,200 9,725,600       668.3 452.5

< 26> 공 열 하

2) 시 용량 산

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-48-

시 용량 산 해 LH공사 택지(도시)개 사업 에 지사용계

탕 열 비, CHP열공 감당 한다.58) 그리고 에 한

공 열 하에 용하여 시 용량 산 한다. 본 연 에 는 차

한 값 변 보여주 해 에 지경 연 원(2007) 료 비

하 차 하고 한다.

(1) 본

열/ 비 용량비는 행 평균 집단에 지 시

1.2 용하고, CHP 열공 감당 집단에 지 열생산 실

0.6 용한다.59) < 27> 보고 시 에 열 비

CHP 열공 감당 보여 다.

연도  2007 2009 2011 2012 2013 2013

보고에경연

(복합 )병 울양원

주 운 3지

민 2

고등

열 비 0.92 1.16 1.2 1.2 1.2 1.2

CHP 열공 감당 (%)

40 44 60 60 60 57.8

< 27> 에 지경 연 원 LH공사 열 비 CHP 열공 감당

용한 열 비 CHP 열공 감당 탕 시 용량 하 결

과는 < 28>과 같다.60) 보 , 든 에 집단에 지 사업 사업

5Gcal/h 상 만 하는 것 볼 다.61) 하지만 공 상지역 지

에 한 공 보 도 독립 열원시 필 한 경우에 열

58) LH공사 에 지사용계 는「집단에 지사업 료집(에 지 리공단,

2009)」 참고 하여 하 다.

59) LH공사 근 에 지사용계 보 , 열 비는 1.2, CHP 열공 감

당 0.6 가지고 다. 여 열공 감당 열 비 공 가능 용량

비 타낸 것 다.

60) 에 지경 연 원(2007) 시 용량 용하 다.

61) 본 연 에 용하는 사업 열 생산용량 시간당 5Gcal 상

든 상 충 하는 것 다.

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-49-

하는 100Gcal/h 고 열사용량 200,000Gcal/y 충 해야 하 , 본 연 결

과 3만 열 하 열사용량 충 하는 것 다.62)

단5천

1만 3만 5만 8만

연결열 하 Gcal/h 39.66 79.32 238.10 407.01 668.32

공 열 하 Gcal/h 26.86 53.71 161.21 275.58 452.51

복합

CHP MW 15.61 26.41 93.73 160.22 263.08

CHP 열 Gcal/h 16.11 32.22 96.73 165.35 271.50

피 용보 러 Gcal/h 10.74 21.48 64.48 110.23 181.00

< 28> 본 연 에 시 용량 산

(2) 에 지경 연 원(2007)과 비

에 지경 연 원(2007) 연 보 , 시 용량 도 하 해 한 복합

실 고 하여 열 비는 0.92, 복합 열병합 비용량 공

열 하 40% 산 하 다. < 29>는 열 비 0.92, CHP 열공

감당 0.4 값 보여 다. 본 연 비 했 CHP 생산

용량과 피 용보 러 용량 늘어 고, CHP 열생산용량 어드는 것

볼 다.

단5천

1만 3만 5만 8만

연결열 하 Gcal/h 39.66 79.32 238.10 407.01 668.32

공 열 하 Gcal/h 26.86 53.71 161.21 275.58 452.51

복합

CHP MW 13.58 34.45 89.65 153.26 251.65

CHP 열 Gcal/h 10.74 23.63 70.93 121.26 199.10

피 용보 러 Gcal/h 16.11 30.08 90.28 154.33 253.40

< 29> 에 지경 연 원 료 용한 시 용량 산

하지만 열 비는 행 규에 열 비가 1 상 어야 한다,63)

62) 3차 집단에 지 공 본계 (지식경 , 2009) 참

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-50-

한, 시간 지 에 집단에 지 사업 열공 감당 사업

보 해 변 하고 , 하는 것 필 하다.

3. 시 비

1) 시 비 산

본 연 에 시 비는 2013 말 재 변가격 하고, 에 지

경 연 원 연 (2007) 내 료 탕 산 한다. CHP, 피 용 보

러, 열공 시 , 열 등 집단에 지 시 에 지경 연 원(2007)

에 가지 하여 하고, 리비, 시운 비, 경상 건비, 용

역비, 담 등 간 비 지 비는 에 지경 연 원 내 료

가지고 산 한다.

열병합 비는 시 용량에 1kW당 가격 상 비 산

하고, 피 용 보 러는 보 러 1Gcal당 가격 용한다. 그

열공 비는 공 열 하 Six-Tenth 용하여 1Gcal 당

가격 산 하고, 열 연결열 하 1Gcal당 가격 계산한다. 그

에 간 비는 직 비에 비 하여 산 하 다.

에 지경 연 원(2007) 료 참고 하여 복합 열병합 36개월 동

안 비가 생하고, 36개월 동안 첫 12개월 20%, 다 12개월 50%,

마지막 12개월 30% 비가 생한다고 가 한다. 열공 비 경우에

도 복합 열병합과 같 비 비가 36개월 동안 지 는 것 가

하 다. 다만 여 열 주 과 동시에 개 는 것 가

한다.64)

63) 재 는 열 비 1 상 하고 지만, CHP 하여 에 한

아지고 는 상 하여 열 비 규 하 는 움직

보 고 다. 하지만 본 연 에 는 열 비에 행규 용하 다.

64) 본 연 는 에 지경 연 원(2007) 연 동 한 식 비가 지 다고

가 하 다. 다만 본 연 에 는 에 지경 연 원 료 다 게 주 과

가격 눌 없어 득 열병합 시 과 함께 공사가 는 것

가 하 다.

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-51-

2) 에 지경 연 원(2007) 비

에 지경 연 원(2007) 시 비 항목 열병합 비, 피 용보

러, 열공 비, 열 망, 간 비, 지 비, 건 등 다. 간

비 항목 는 리비, 시운 비, 경상 건비, 용역비 다.

본 연 차 가 다 , 본 연 에는 건 항목 었다는

다. 공사 간 동안 생하는 건 는 실 생하는 항목에

포함 지만, 할 에 해 할 할 하여

재가 계산하는 과 에 채 사용 한 재 험 미 어

므 에 포함시 지 않았다(KDI, 2008).

본 연 에 지경 연 원(2007) 시 비는 값에 차 가 재한다.

집단에 지 시 에 한 비 경우 피 용 보 러 가격 하곤

상승하 고, 간 비 열원 지비도 에 다 지만 8만

각각 300 억 원, 700 억 원 도 상승하 다. 집단에 지 시 가

지 열 비에 값 달 고, 간 비 열원 지비는 근

료 사용하여 값 달 진 것 보 다.

5천 1만 3만 5만 8만

CHP 10,483 20,965 62,928 107,573 176,635

피 용 보 러 451 902 2,708 4,630 7,602

열공 비 16,015 24,273 46,940 64,752 87,193

열 7,186 14,371 43,136 73,739 121,079

간 비 6,955 12,329 31,725 51,077 79,971

열원 지비 13,200 21,000 46,200 67,200 95,400

시 비 54,290 93,840 233,637 368,971 567,880

< 30> 각 별 시 비

(단 : 만 원)

4. 경

1) 65)

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-52-

2013 12월 하여 냉 열 , 계통한계가격, 용량 , 천

연가 도시가 등 용하 다.

(1) 지역 열 매 단가

지역 열 매 단가는 2013 12월 1 한 지역 공사 열

용한다.66) 용 경우 계 별 차등 아닌 단 용하 ,

주택용 계약 탕 계산하고, 업 용 공공용 경우

에는 연결열 하 하여 계산한다.

(2013. 7. 1 )

본 사용

주택용 용 계약 m2당 52.40원 단 : Mcal당 83.50원

업 용 용계약용량 1Mcal/h당 396.79원

단 : Mcal당 109.41원

공공용 용계약용량 1Mcal/h당 391.98원

단 : Mcal당 94.68원

주) 본 : 감가상각비, 지비 등 고 생하는 경비 사용량에 계없 매월 액 과하는 것 사용 : 각 에 사용한 사용량 계량 검 하여 과하는 액

처: 한 지역 공사 지

< 31> 한 열 보(2013.7.1. 시행)

(단 : 원, 가 별도)

(2) 냉 열 매 단가

냉 열 매는 1단 냉동 사용 냉 용한다.

65) 에 지경 연 원(2007) 2006 2월 하 다.

66) 한 용그룹 : GS 워, LH공사, 안산도시개 , 원ES, 삼 에 드 등 지역

공사에 주 하는 열 다 업체들에 비해 열병합 뿐만 아니 미

용열 등 용하 에 상 한 편 다.

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-53-

(2013. 7. 1 )

본 사용

업 용 냉 용 - 5~9월1단 냉동 : Mcal당 38.43원2단 냉동 : Mcal당 29.89원

공공용 냉 용 - 5~9월1단 냉동 : Mcal당 33.56원2단 냉동 : Mcal당 29.89원

처: 한 지역 공사 지

< 32> 냉 열 보(2013.7.1. 시행)

(단 : 원, 가 별도)

(3) 매

집단에 지 생산 거 에 계통한계가격(System

Marginal Price, SMP) 매 다.67) 본 연 에 는 2013 월별 평균 계통

한계가격 용하여 매에 편 산 한다.

월 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월

SMP 150.9 149.3 151.2 162.1 149.7 156.8 154.3 152.7 133.4 154.6 144.1 148.9

처: 거 지

< 33> 계통한계가격(SMP)

(2013 , 단 : 원/kWh)

용량가격(Capacity Price, CP) 사용 는 신 천복합 가

빈 고 비 7.46원/kW-h 용한다.68)

(4) 천연가 도시가 단가

67) SMP는 에 하 해 연료비가 가 낮 차

, 시간 별 는 연료비 다.

68) CP는 피 비해 비용량 보 하여 앙 가능

용량에 해 고 편 태 에 지 해주는 가격 다.

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-54-

2013 12월 도시가 사 열병합용 열 용 비용 가 과

2013 한 해 동안 용 용 천연가 가격 연료 에 용한다.69)

용 천연가 는 한 가 공사에 직 연료 공 하 생산량

100MW 상 가 상 고 100MW 미만 도시가 사에 가

공 는다.70) 본 연 에 도 시 용량 탕 100MW 상 생산하

는 집단에 지 사업에 용 천연가 용하고, 100MW 미만

생산하는 사업 경우에는 도시가 용한다.71)

열병합용 (도시가 )

1 20.9213

용 천연가

(한 가공사)

1 18.7543

열 용비용

(도시가 )22.4741

2 20.9213 2 19.1613

3 20.9213 3 19.3989

4 20.0997 4 17.6937

5 20.0997 5 17.9641

6 19.9920 6 18.4256

7 19.9920 7 18.3233

8 19.9920 8 18.5765

9 19.9920 9 18.1997

10 20.0997 10 17.4661

11 20.0997 11 17.5651

12 20.9213 12 18.3997

처: 한 가 공사 울도시가 지

< 34> 가

(단 : 원/MJ)

LNG 연료 열량 2013 12월 고 열량 10,323 Kcal/Nm3

용한다.

2) 그 경 한 료72)

69) 열병합용 경우 2013 2월 지는 열병합용 1, 2 가격 다 게 책 었

지만, 2013 8월 동 하게 용 고 다.

70) 용 매월 승 아 용 다(한 가 공사 지).

71) 도 상 에 경 도 도시가 용한다.

72) 집단에 지 사업계 (2012)에 포함 경 항목 에 사용

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-55-

그 에 사업 운 하 지 는 비용에는 보험료, 경상 건비,

리비, 지비 등 다. 러한 비용 20 동안 사업 운 하 지

는 비용 본 연 에 는 지 택지개 사업(2004)에

용한 산 하 다. 다만, 건비는 LH공사에 하여 값 하

다.73) 비 LH공사 근 에 지사용계 들 탕 하여 산 하

다. 값 집단에 지 비 계 타낸다.74) < 35>는

리한 것 다.

는 용 비 내동 등 고 하지 않았다. 집단에 지 사업 경우 에 지

약시 어 특 한 25 2에 액공 지

만, 경 에 등 공과 경우 한 곳에 다 곳

하는 지 식하여 에 포함하지 않는다(KDI, 2008). 한, 보

고 볼 는 공사비 담 열 에게 담 는 액 사 체

가 에 변 가 없는 것 간주하여 비용항목에 하 다.

73) 경상 건비 항목 운 비 규 에 상 없 한 것 보았다. 시

규 가 커질 CHP 계가 커지는 것 에 리 동 하다고 보았다

(LH공사에 ).

74) 본 연 는 연료사용량 산 시 계 고 한 용하 다.

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-56-

항목 용 비고

할 5.5% KDI(2008)

사업 간 20

보 료 직 비 0.166%지

택지개 사업

경상 건비

4000만원 LH공사 실 사

운 : 25지

택지개 사업경비 : 건비 76%,

퇴직 여충당 : 건비 10%

리비 직 비 3.21%지

택지개 사업

지비

CHP : 14,432원/KWDH(CHP ) : 시 취득가액( 지 열 비 한 직 비) × 비 (1

: 0.3%, 2 : 0.6%, 3 : 0.9%, 4 : 1.2%. 5 : 1.4%, 6 : 1.6%, 7 : 1.8%, 8 : 2.0%, 9 2.2%, 10 후 2.4% 용)

지 택지개 사업

비( 계 )

CHP : 80%(고 열량), PLB : 87%(고 열량)

LH공사 근 에 지사용계

< 35>

마지막 , 집단에 지 사업 운 에 해 실 해 PLB

운 열병합 통해 열 공 할 없는 열 하가 경우에만 사용 어

겨울철에만 PLB 가동하는 것 고 하 다.75)

4 경

1. 사 편

1) 연료 사용 감에 편

본 연 는 집단에 지 사업 한 사 차원에 에 지 감 과

75) 집단에 지 사업 열병합 비(CHP) 피 용보 러(PLB) 통해 열 생산할

다. 에 지 리공단(2013b) PLB 연료단가가 열병합에 비해 므 과도하게

PLB 용하는 것 집단에 지사업 악 시킬 다고 주 하 다.

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-57-

통한 경 개 과 고 하 다.76) 집단에 지 사업 개별

운 할 보다 것 평가 다. 하지만

하는 식과 에 한 값 연 마다 다양하다.

본 연 에 는 (2009)과 LH공사 하여 연료 감량

악하 다. (2009) 천연가 사용하는 집단에

지 사업 비 상 하 다. 가 집단에 지 같 첨

하 담당하고 고, 에 도 가 우 한 에 집단에 지

사업 비용 에 합한다고 볼 다. 한, 개별 도 가

싱 보 러 비 상 하 , 러한 도 비용에

합한다고 보았다. 에 연료 감 과가 다 연 들에 비해

지만, 보다 실 는 근 단하 다.

비고

지역

열병합 80%

LH공사 열 비 1.2

열공 실 4%

열 용보 러 87%

개별

체 52.39%신 천 운

계 ( , 2009)

싱보 러 95%싱 보 러 용

( , 2009)

< 36> 비

우 , 집단에 지 사업 연료사용량 열과 사용량 한 후

실 고 한 후, LH공사 연료사용량 식 용하여 하

다.77) 그리고 개별 가 동 한 열과 생산할 경우

연료사용량 한 후 비 하 다. 동 한 용하 해 도시가

76) 집단에 지는 다양한 사 편 재하지만, 여러 행연 가 재하 량

가능한 연료 감량 염 질 량 감 만 하 다.

77) LNG 량(천Nm3/ ) : {열 (Gcal/ ) × 103/10, }÷ 0.8, 여 0.8 열

병합 미하 , 열 용 보 러는 0.87, 개별 0.95,

0.52 용하 다. 10,323 연료 열량 다.

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-58-

개별 가격 용하 다. 2013 8월 14 경 지역 도시

가 가격 21.5017원/MJ 다.78) < 37> 연료 감량 통한 사 편

한 값 다.

5천 1만 3만 5만 8만

할 용 X 13,482.7 26,702.7 77,965.9 127,429.4 206,690.2

할 용 O 5,955 11,738.7 33,792.2 54,267.2 88,018.6

< 37> 연료 감량 통한 사 편

(단 : 만 원/ )

< 37> 보 , 집단에 지 사업 연료 사용하는 것

타 다. 듯 연료 감 과가 생하는 는 집단에 지 시 보다

싱 보 러 지만 가 상 많 낮아

생 상 보 다.

2) 염 질 감 에 편

에 산 연료사용량 감 탕 염 질 감 에 사

편 산 하 다. 천연가 연 하 는 주 염 질 에

지, 산 , 질 산 , 산 탄 상 한다. 식 비 집

단에 지 사업에 한 염 질 감 편 하는 공식 다 과 같다.

염 질 감편 = 집단에 지 사업 감 연료사용량(TOE/ ) ×

계 (g/TOE) × 사 비용(원/g)

하 해 는 계 사 비용에 한 료가 필 하다. 우

, 염 질 계 는 (2014) 하여 개별 HOB는

78) 개별 에 사용 는 도시가 열 용보 러에 비해 는 하 CHP

용에 비해 는 상 다.

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-59-

, 열병합 하여 값 하 다.79)

지 산 질 산

, 산업 , 산업, 산업

LNG 0.028 0.028 0.009 3.507 3.507 5.725

처: (2014)

< 38> 용도별 염 질 계

(단 : g/TOE)

지, 산 , 질 산 사 한계비용 경 (2009), 강 규

(2012), 심창 (2013) 등 여러 내 연 에 사용 는 EC

용하 다.80) 연 는 도시, 시골, 해안 지역 등 지역 하여 지,

산 한 건강상 피해 한 피해, 산 비 한

건 타 피해 등 비용에 포함하고 다. 본 연 에 는 집단

에 지 해 도시지역에 염 생한다고 보고 도시지역에 한 피해

비용 용하 다. 값 2013 12월 31 용하여 도 하

지, 산 , 질 산 각각 376.175원/g, 72.210원/g, 6.042원/g 다.

염 질 지 산 질 산

사 비용 376.175 72.210 6.042

주) EC(2002)값에 2013 12월 31 용.

< 39> 염 질별 염 사 한계비용

(단 : 원/g)

EC(2003) 연 에 CO2 사 한계비용 포함 지 않아 승 (2009)

연 하여 산 한다.81) 우 , 단 당 CO2 량 하 다 과 같다.

79) 경보 시행규 참

80) EC 는 Holland and Watkiss(2002) “BeTa Version E1, 02a Benefits Table

database: Estimates of the marginal external costs of air pullution in Europe”,

netcen에 값 다. 본 연 는 연 도 질개 특별 책에 한 경

평가( 경 , 2003)에 한 식 값 재산 하 다.

81) 승 (2009)는 산 탄 경우 사망, 질병 등 사 비용 하는

것 곤 하다고 단하여 가격 사용하 다. 는 경 염비용 변 액

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-60-

단 당 CO2 량(원/m3)= IPCC 천연가 탄 계 (0.637) ×

에 지열량 산계 (0.955) × 44/1282)

단 당 CO2 량(원/m3) 2.23원/m3 다. 용하여 단 당 사 비용

도 한 식 아 같다.83)

단 당 사 비용(원/m3)= 2.23 × 탄 가격(22,332.81원) / 1000

LNG(천m3) 단 당 사 비용 49.80원/m3 다. 염 질 감 통한 사

편 산 한 결과 보 , 5천 가 약 7억 원, 8만 는 약 110억 원

도 사 편 생한다. 염 개 과 에는 산 탄 량

는 필 한 비용 가 게 타 다.

5천 1만 3만 5만 8만

할 용 X 718.4 1,422.8 4,154.3 6,789.8 11,013

할 용 O 317.3 625.5 1,800.6 2,891.5 4,689.9

< 40> 염 질 감 통한 사 편

(단 : 만 원/ )

2. 경 결과 해

보다는 업체 한계 감비용 용할 경우 사 비용 변 액

에 다 한계가 하 다. 강 규(2012), 심창 (2013)도 산 탄

사 비용에 탄 가격 용하 다.

82) 산 탄 꾸 한 값

83) (2013) 한 EU ETS 2단계 통계량(2008.1.1.~2012.8.31.) 값

15.52 용하 다. 값 2014 재 약 5 도 가격 는 것

에 비해 는 편 지만 승 (2009) 연 에 용한 25 에 비해 는 낮

편 다. 다 질 한계비용과 동 하게 2013 도 12월 31 1

당 1,438.97원 용하 다. 참고 , 승 (2009) LNG(천m3) 단 당 사

비용 71원/m3 다.

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-61-

1) 본 연 결과

연 결과 보 에 앞 , < 41> 통해 경 평가 해 용

한 가 들 리하고 한다.

항목 용 항목 용

사업 에 한 가

경 평가 시 2013 말 공사 간2017 - 2019

말(3 )

사결 시 2017 사업시 도 2020

용 시 2013 말 시 비 2013 말

사결 간 3 사업지역 도 지역

냉 가

용도에 다 냉 90%

시간 용도에 다 지역냉체냉 사용량 19.7% 사용

집단에 지 시 에 한 가

열 비 1.2 CHP 열공 감당 60%

PLB 가동 겨울철에만 가동 포 간 용도에

동시 하 65% 실 4%

CHP 80% PLB 87%

시 비 가

직 비 에경연(2007) 간 비 에경연 내 료

비 포 20/50/30 경상 건비 동

사 편 – 연료 약

체 52.39% 싱보 러 95%

사 편 – 염 질 감

CO2 가격 15.52

< 41> 가 리

< 42>는 사 에 집단에 지 사업 경 평가한 결과 다.

평가 결과 5천 –29,377 만 원, 1만 –43,727 만 원, 3만 –

93,086 만 원, 5만 –86,226 만 원, 8만 –99,067 만 원

가 계없 NPV 값 재 상 에 는 든 에

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-62-

경 보가 어 운 것 타났다. 5천에 1만 집단에 지 사업

운 간에 편 비용보다 낮게 고, 3만 8만 는 편

비용보다 간 재하 지만, 비용보다 어 20

지 도 경 보하지 못했다. 5만에 8만 경우 IRR 값 할

었지만, 미가 없었다.84)

5천 1만 3만 5만 8만

재가 (NPV) -29,733 -43,727.4 -93,086.4 -86,226 -99,067.9

내 (IRR) n.a n.a -16% -4% -2%

가/ -5.95 -4.37 -3.10 -1.72 -1.24

NPV 변 -0.47 -1.13 0.07 -0.15

< 42> 본 건 - 사 편 만 고 했 경우(할 용)

(단 : 만 원)

3만 NPV 값 5만 에 비해 낮게 것 눈여겨볼 사항

다. NPV 변 보 , 다 어갈 는 값 보 지만,

3만에 5만 어갈 는 양 값 보 다. 러한 상 5만

차 낼 는 가 생하 도 고, 5만 상

한 가 공사 용 용 도 다.85)

84) 결과 통해 악할 는 가 가함에 내 개

고, NPV 눈 값 0에 가 워진다는 것 다. , 사업 규 가 커짐

에 차 가 개 는 것 볼 다.

85) 본 연 에 별 시 용량 산 할 5만 생산 100MW

상 보 다. 해 3만 지는 도시가 용 고, 5만

한 가 공사 용 가 공 는 것 보고 경 하 다.

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-63-

3만 비용 편

사업간

시비

시지

비리비 지비

보험료

열 매비직

매비경편

경상건비

연료비공동주택

업용 공공용 SMP CP연료

감 편

염질감

2017 46727 9240 -55967

2018 116819 23100 -139919

2019 70091 13860 -83951

2020 1860 16199 7542 1502 390 7108 508 116 10256 1 842 45 -8618

2021 1860 40009 7542 1651 390 17769 1016 291 25325 1 2076 111 -4862

2022 1860 56535 7542 1800 390 24876 1694 408 35792 1 2936 156 -2263

2023 1860 69256 7542 1948 390 30207 2371 495 43853 1 3600 192 -278

2024 1860 77682 7542 2048 390 33761 2795 553 49191 1 4039 215 1033

2025 1860 82303 7542 2147 390 35538 3218 582 52124 1 4282 228 1730

2026 1860 82466 7542 2246 390 35538 3303 582 52229 1 4291 229 1667

2027 1860 82630 7542 2346 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1604

2028 1860 82630 7542 2445 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1505

2029 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2030 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2031 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2032 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2033 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2034 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2035 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2036 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2037 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2038 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

2039 1860 82630 7542 2544 390 35538 3388 582 52334 1 4300 229 1406

계 233637 46200 37200 1498634 150849 46118 7801 646788 58944 10601 949116 14 77966 4154 -272855

< 43> 3만

(단 : 만 원)

< 43> 3만 에 보여 다. 는 할

용하지 않았 값 < 42> 는 차 가 다. 보 ,

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-64-

비용에 비해 낮아 –272,855 만 원 경 보가 어

운 것 보여 다. 비용 에 는 연료비가 가 비 차지하고, 편 에

는 매 액 가 비 차지하 다.86)

<그림 6> 8만 에 누 보여 다. 보 , 매

생하는 에 생한 비용 감당하지 못하는 것 타 다.

는 비용 아 생한 도 지만, 낮아 생

도 다. 연 결과 보 , 비용 한 비용편 항목

연료비가 가 비 차지하고 , 해 경 보하는

것 어 운 것 보 다.

주: 단 는 만 원 용

<그림 6> 8만 누

2) 에 지경 연 원(2007)과 비

본 연 는 에 지경 연 원(2007) 연 는 다 결과 보 고 다. 본

86) 2020 2029 지는 변 가 지만, 2030 는 동 하

는 주택용, 공공용, 업 용 포 간에 향 아 생 상 다.

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-65-

연 는 연료사용량 감 염 질 감 에 과 편 산 하

여 비용편 값 차 가 재할 는 지만, 5만 경 보할

다는 에 지경 연 원 료 는 다 결과 다. 러한 상

생한 는 연료비가 열 매비용보다 격하게 상승하여 생

도 고, 비용 게 책 어 생 도 다.

한, 열 다 도 다. 본 연 에 는 열

하 동시 하 65% 용하 , 는 에 지경 연 원(2007)에

용한 80% 동시 하 과는 다 것 다. 동시 하 가

아 경 도 게 게 지만 러한 가 실 한다고는 볼

없다. 실 택지 개 하여 열 가 포 에 도달하여도 도시 개

에 한 열 보다 낮 상 계 해 생하고 , 해 사업

들 동시 하 계 낮 고 는 다.

3. 타 변 포함한 경

본 에 는 다 연 들과 달리 재 상 고 는 변 들

꿔 식과 비 하는 식 하 다. 그 건 용한

< 44> 같다.

건 다

1 열 변 한 열 용 한 열 용

2 연료 가격변 도시가 (100MW 하 열병합시 ) 용 (100MW 상)

용 용

3열 + 연료 가격 변

한 열 용, 100MW 하 열병합시 도시가 용

한 열 용 용

< 44> 타 가 들

1) 열 변

재 많 집단에 지 업들 업 실 등 해 한 열 용

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-66-

탈피하는 상 생하고 다. GS 워, LH공사 등 한 열

용하고 지만, 그 에 천 합에 지, 미 엔 천에 지, 삼천리 등 천

경 그룹 등 보 해 열 리고 다.87) 그러 한

한 에 비해 단 5원/Mcal 도 에 지 않 , 열

원가 하지 못하여 앞 도 계 해 아질 망 다( 한경, 2013).

(2013. 7. 1 )

본 사용

주택용 용 계약 m2당 52.40원 단 : Mcal당 87.61원

업 용 용계약용량 1Mcal/h당 396.79원

단 : Mcal당 113.74원

공공용 용계약용량 1Mcal/h당 391.98원

단 : Mcal당 99.34원

처: 천 합에 지 지

< 45> 한 열 보(2013.7.1. 시행)

(단 : 원, 가 별도)

본 연 에 한 열 용하 , 한 열 용했 보다

체 에 NPV IRR 값 아진다. 특 에는 비

하고 5만 상에 만 편 생하지만 한 열 용 시 3만

에 도 사업 후 3 후 생한다. 하지만 체

비용 아 경 보는 어 운 것 타났다.88)

87) 천 경 그룹 : 천 합에 지, 미 엔 천에 지, 청 에 지, 삼천리,

, 도시가 , 산업 사업 등

88) 한 GS 워 열 한 에 비해 한 에는 규 열원시

보 하고 고, 다 에 여열 등 가에 공 다.

하지만 실 규 에 지사업 는 천연가 주 연료 하고 다 타

가열원 보하는 것 어 에 천연가 가격 상승 악 고

다.

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5천 1만 3만 5만 8만

NPV -29,733 -43,727.4 -93,086.4 -86,226 -99,067.9

변 NPV -28,233 -40,757.1 -84,415.9 -72,078.2 -76,192.4

-변 NPV -1,500 -2,970.3 -8,670.5 -14,147.8 -22,875.5

IRR n.a n.a -11% -3% -1%

가/ -5.65 -4.08 -2.81 -1.44 -0.95

< 46> 한 열 용했 경우

(단 : 만 원)

2) 연료가격 변

내 집단에 지 사업 CHP 생산량 100MW 상 가 하

가에 천연가 가격 다 다.89) 본 트에 는 든 에 한 가

공사 용 천연가 가격 용할 경우 NPV 값 어떻게 변하는지 살

펴보았다. 연 결과 1만 에 도 사업 시 한 지 3 후 편

생하는 것 타났다. 특 에 용 연료가격 용함에

NPV 변 달 다. 에는 3만 에 5만 어갈 양

계 보 지만, 는 든 에 계 보 고 다. 결 , 천연

가 가격 도시가 과 용 엇 용하는가에

3~5만 어갈 변 에 차 가 는 것 볼 다.

89) 해 규 집단에 지 사업 들 공 한 경쟁 상 에 다고 주 하

고 다.

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5천 1만 3만 5만 8만

NPV -29,733 -43,727.4 -93,086.4 -86,226 -99,067.9

변 NPV -23,213.7 -30,816.6 -55,397.1 -86,226 -99,067.9

-변 NPV -6,519.3 -12,910.8 -37,689.3 0.0 0.0

IRR n.a -11% -5% -4% -2%

가/ -4.64 -3.08 -1.85 -1.72 -1.24

NPV 변 -0.47 -1.13 0.07 -0.15

변 NPV 변 -0.33 -0.80 -0.56 -0.15

< 47> 용 천연가 가격 용했 경우

(단 : 만 원)

3) 연료 과 용 천연가 가격 용

마지막 한 열 과 용 천연가 가격 함께 용하 다.

그 결과 다 안들에 비해 NPV IRR 값 가 게 다. 하지만 다

안들과 마찬가지 든 에 경 보하지 못하는 것 타났

다.

5천 1만 3만 5만 8만

NPV -29,733 -43,727.4 -93,086.4 -86,226 -99,067.9

변 NPV -22,276 -28,960.1 -49,983.5 -72,078.2 -76,192.4

-변 NPV -7,457.0 -14,767.3 -43,102.9 -14,147.8 -22,875.5

IRR n.a -8% -4% -3% -1%

가/ -4.46 -2.90 -1.67 -1.44 -0.95

< 48> 한 열 과 용 천연가 가격 용했 경우

(단 : 만 원)

4) 리

< 49>는 별 NPV 열 용 천연가 가격 변

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시 한 NPV 값 리한 것 다. 보 , 재 안들 시 고

는 열 상 용 천연가 가격 용 등 NPV 값 향상

시킬 는 지만 그 도 재 집단에 지 사업 경 보가 어 다는 것

알 다.

NPV

5천 1만 3만 5만 8만

NPV -29,733 -43,727.4 -93,086.4 -86,226 -99,067.9

열 NPV -28,233 -40,757.1 -84,415.9 -72,078.2 -76,192.4

용 NPV -23,213.7 -30,816.6 -55,397.1 -86,226 -99,067.9

열& 용 NPV -22,276 -28,960.1 -49,983.5 -72,078.2 -76,192.4

< 49> NPV 변 리

(단 : 만 원)

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-70-

Ⅳ 집단에 지 사업 경 Ⅱ:

본 에 는 3 에 진행한 경 후 , 사업 연 가

포함하는 실 도 하여 사업 평가하고 한다. 2 에 살펴

본 같 천연가 시 여러 변동 미 내 천연가 가격

실 고, 해 집단에 지 사업 경 한 험에

어 다. 본 연 에 는 사업 진행 결 하는 3 는 시간 동안 천연가

가격 변 에 한 보 보하여 사업 실 다는 에 착

안하여 사결 연 사업 가 에 포함하고 한다.

러한 가 하 해 실 에 해 하

고, 그 후 실 용하여 가 하고 한다. 마지막 3 에

한 NPV 값과 가 포함한 새 운 NPV 값 도 하고 한다.

1 실

실 사업 가 가 미 에 다는 가능 고 하고

비용 편 에 실 재할 용하게 사용 는 다.

여 미 에 어 행동 취할 는 리 미하 , 실

가 가 다. 는 여러 사건 개 식 찰한 후에

실 상태에 사결 하는 미하 다(Amram et

al, 1999).

할 사업 러싼 경 변 에 연하게 할

는 운 상 안들 고 하지 못하는 단 다( 원철 ,

2003) , 사업 연 , , 등 다양한 사결

고 하지 못한다. 한, 가능한 변 경우에만 용할 고, 미

사업에 상당한 실 재하는 경우 경 낮아진다.

미 에 실 재할 경우 사업 험 간주하고 할

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게 용하여 사업 가 가 곡 는 상 생할 다. 한, 재

가 사업 경 한 값 0보다 경우 사업 재

가 없는 것 단한다.

실 경 식 가지는 한계 보 해 다.

실 미 에 사업 가 가 변 할 다는 가능 고 하고, 사

결 연 갖는 가 안 가 에 포함시 다.90) 재가 가 0

미만 재 사업 가 가 없다고 평가 도 미 사업 실

해 가 가 게 경 0 상 , 사업 진행여

지 결 하는 것 아니 시간 후 보 득하고 결

하게 다. 에 실 사결 과 략 연 하여

실 사업 가 보다 하게 도 해 다.

러한 실 특징 집단에 지 사업 경 평가하는 용하

다. 집단에 지 사업 비용 많 들 에 비가역

격 가지고 어 에 험 다. , 집단에 지 사업

없어도 건 후에는 지역 주민들 해 열 공 해야 하

해 사업 택 매우 하다. 한, 집단에 지 사업 향후 비

용 가 향 미 는 연료가격에 상당한 실 재하 고

한 경 평가가 필 하다.91)

실 하는 가지 재한다. 에

는 블 - 식 는 편미 식과 항 가 평가

는 트리 격 , 시뮬 등 다.

90) 여 연 프 트 연 하거 다림, , 포 , 변경 는 폐

할 는 택 에 한 내재 가 포함한다( 원철 , 2003).

91) 집단에 지 사업 여러 실 에 직 하고 다. 후변 향 보다

도가 격하게 거 낮 상 생하고 고 해 열 가 변 하고

다. 열 지 고 는 고, 매가격(SMP) 꾸

지만 가 낮아질 가능 재한다. 듯 여러 실

재하지만, 고 하는 것 한계가 다. 동 (2012)는 여러 실

하는 것 어 우므 여러 연 에 가 핵심 변 하 만

실한 것 보고, 다 변 들 것 가 해 다고 하 다. 여

에, 원철(2001) 연료 가 에 직 향 미 고 다 연료들과도 가

격 연동 는 가 용하여 변동 하 다. 본 연 에 집단에 지 사업

경 평가해본 결과, 천연가 가격 경 에 가 향 미 는 것

타났 , 상 하는 시 에 원 공 낮

아질 가능 에 착안하여 천연가 탕 변동 하 다.

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2 블 - 용한 가

1. 블 -

본 연 에 는 블 - 식 용하여 실 고 한 재가

하고 한다. 블 - 식 만 에만 는 럽

할 리 사용 는 다. 식 하는 다 가지 변

값 , 용하여 게 가 도 할 다. 본 연 는

2017 만 하는 고, 간에는 사거 없다

고 가 하 다. 그 는 2017 가 가 내에 에 가격에 변

가 상 지만, 그 가격 2017 에 알 것 보았

다. 2017 에도 천연가 가격에 향 미 는 여러 사건 지만,

내에 미 산 가 가 가 변 가 것 보았다.92)

에 , 그 에는 사업 가 집단에 지사업 진행 여 단하지 않 리

보 , 에 2017 에 에만 는 럽 하다고

단하 다.

블 - 식 본 산 과 하 브 운 운동

(Geometric Brownian Motion) 다고 가 한다. 하 브 운 운동 가격

변 가 시간에 독립 움직 는 것 말한다. 하 브 운 운동 과 에

는 블 - 과 같 럽 체 도 하는

다( , 2007).

블 - 아 식과 같다.93) Ct는 재가 미한

다. S는 산 재가 , σ는 산 변동 , X는 행사가격, r

험 , T는 만 지 간, N(d)는 d에 평가 규 포 값

미한다.94) 아 식에 5가지 변 해 , 가 가 도

92) 2 에 한 같 가 , 천연가 시 가, 개편 등

해 내 천연가 가격 낮아질 가능 재한다.

93) 블 - 도 과 [ 2] 참고하 다.

94) NPV = S – X 미한다. 여 산(S) 산에 내재 가 (present

value of the asset built or acquired) 미한다. , 집단에 지 사업 통해 얻게

는 비용 한 합 볼 다. 행사가격(X)

산 얻 해 는 비용 미한다(Luehrman, 1998). 본 연 에 X는 건

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-73-

다. 5가지 변 산 변동 하고는 경 과 에

사용 거 도 다.95)

ln

2. 변동

1) 특징

가 하게 하 해 는 산 변동 하게

하는 것 필 하다. 산 변동 사업 실 내포하고

에 할 어야 한다. 산 변동 주식

변 등 통해 도 지만, 본 연 경우에는 하는 것 어 다.

에 산 재가 에 가 향 미 고, 앞 가격에 상당

한 실 재하는 천연가 가격 용하고 한다.96) 체

산 변동 천연가 산업통상 원 에 보한 내 천연가

단가 상 한다. 천연가 단가는 거 내

에 들어 는 천연가 월별 량 액 눈 값 , 내 천연가

도매 에 직 향 다.97) 간 2000 1월 2013 12

월 지 14 , 168개 월간 사용하 다.98)

비용 산 하 다.

95) 실 할 과 같 식 경 행 어야 한다.

96) 원철 (2003)는 열병합 변동 원 가격 하 고,

(2007)는 SMP 가격 탕 열병합 변동 하 다.

(2007)는 운행경 차 공해 감사업 변동 경 가격 용하 다.

97) 천연가 단가는 내 천연가 도매 에 직 향 다. 하지만

단가가 시 에 도매 지 않 시 가 재하여 에 집단에

지용 천연가 에 해 도 변동 하 다.

98) 본 연 에 변동 하는 간 2000 는 게 가지

다. 우 , 2000 후 내 천연가 가격 가는 태 취하고 다.

천연가 가격 1990 는 거 변 가 없 하지만, 2000 는 천연가

가격 상승하는 태 변 하 다. 한, 간 변동 미 에 가

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2) 변동

변동 하는 Tsay(2010, 295p) 참고 하여 한다. Tsay는

S가 하 브 운 운동 평균 μ-σ2/2 고, 산 σ2△ 규

포 , ∆ 편차 할 다고 하고 다.99)

여 △는 시차 미하 , 본 연 에 는 월별 료 1/12가 다. 천

연가 가격 변 ln ln 통해 하고, 평균과

편차 한다.

에 도 한 값 용하여 아 식 통해 변동 (%) 한다.100)

×

탕 한 천연가 단가 연간 변동 8.30% 다.101)

해 생할 는 가격 변 하 에 합하다. 원철(2001) 산

가 가 주는 아니지만, 격하게 변 하는 경우가 어야 미 에 상당 변

하는 상 할 다고 하 다. 간 동안 해 천연

가 가격 하 하는 상 생하 고, 러한 변 는 가 같 특 한

상 할 것 보 다.

99) (2007) 참

100) Tsay(2010)는 같 용하 해 r 상 없어야 하고

산(S) 하 브 운 운동 야 한다고 하고 다. 본 연 에 는

r 상 재여 검 해보았다. 검 상 계 함 (ACF,

Autocorrelation Function) 용하 다. 그 결과 r에 상 재하지 않는 것

다. 에 한 < 3> 참고하 다.

101) 함께, 본 연 에 는 한 가 공사 집단에 지 도매 에 한 변동 도

함께 하 다. 도매 변동 해 본 결과, 8.20% 단가 변동

과 거 사하게 타났다.

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3. 가

< 50> 가 에 앞 블 - 에 필 한 항목 리한

것 다. 앞에 한 경 결과 비용 하고 사업 통

해 얻게 는 산 하 고, 행사가격 집단에 지

사업 비용 하 다.102) 한, 험 NPV에 용한

사 할 5.5% 가 하고, 만 간 3 하 다.

변 용한 값

산 미 재가 별 다

행사가격 집단에 지 사업 건 비용 별 다

산 변동 내 천연가 단가 변동 8.3%

험 사 할 용(KDI,2008) 5.5%

만 사결 보 간 3

< 50> 블 - 식에 필 한 5가지 항목

< 51> 체 산과 행사가격 리한 것 다.103)

102) 행사가격 계약 만료 행사 용 는 ‘미리 해진 가격’

말한다.

103) 산 경우 미 가격 값 가지는 경우가 생할

다. 평가 에 는 산 가격 가 없 므 ,

경우에는 실 사용할 없다( 동 , 2001). 에 , 본 연 에

5천 는 든 에 산 가 가 하지

않았다.

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산(S) 행사가격(X)

1만 용 NPV 9,685.9

87,868열& 용 NPV 12,801.6

3만 용 NPV 60,391.7

214,112.9열 & 용 69,345.4

5만 본 NPV 92,142.4

333,729.4열 & 용 115,118.5

8만 본 NPV 197,224.9

507,498.3열 & 용 234,373.7

주) 5만/8만 본 NPV 값 용 NPV 동 하다.

< 51> 각 별 산 행사가격

(단 : 만 원)

블 - 통해 가 하 , 별 가 는 < 52>

같다. 보 , 든 에 가 가 가 것 볼 다.

5천 1만 3만 5만 8만

본 NPV . . . -787.19 -4,792.91

열 변경 . . -0.0003 -2,131.18 -6,605.53

용 변경 . -0.20 -563.06 -787.19 -4,792.91

열 & 용 . -2.58 -1065.28 -2,131.18 -6,605.53

< 52> 각 별 가

(단 : 만 원)

< 52>에 가 가 것 가 가 없는 것

미한다. 러한 결과는 행사가격 비용 산 재가 보다

상당 에 생한 상 보 다. 재 같 상 에 는

고 하는 것 체가 미가 없고 사업 진행하지 않는 것 낫다는 것

다. 는 천연가 가격 실 고 하여 3 후에 사업 진행하 도

집단에 지 사업 경 보가 어 다는 것 한다.

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4. 민감도

실 값 산, 산 변동 , 만 간 등 변 변 에

값 달 질 다. 본 연 에 는 산 변동 에 고

민감도 실시하 다. 산 변동 천연가 가격 변 가지

고 값 하 고, 8.3% 값 다. 하지만, 천연가 가격 내 가

등 해 가격 변 가 격할 도 다. 에 , 변동

재보다 격하게 변할 다는 단 하에 2%씩 변동 가시

가 변 살펴보았다.

<그림 7>, <그림 8>, <그림 9>, <그림 10> 보 , 에 변동

변 시 가 변 볼 다. 보 , 별 각각

1만 는 약 23%, 3만 는 약 20%, 5만 는 약 19%, 8만 는

16%에 가 가 에 양 는 것 할 다.

<그림 7> 1만 변동 변 에 가 변

<그림 8> 3만 변동 변 에 가 변

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<그림 9> 5만 변동 변 에 가 변

<그림 10> 8만 변동 변 에 가 변

하지만 극 변동 값 26.3% 용한다고 하여도 가

NPV 값 했 든 에 가 다. 에 , 재 시 에

는 천연가 가격 변 가 상 고 통해 고 해도 경 없

는 것 평가 다.

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Ⅴ 결

1 약 책 시사

본 연 는 사 에 집단에 지 사업 러싼 다양한 경 고

하여 경 진행하 다. 열 하고 시 용량 산 하여

별 집단에 지 사업 경 하 고, 특 사 편 집단에 지

사업 통한 연료 감 과 한 염 감 과 하 다. 그

리고 향후 천연가 가격에 실 재하는 상 감안하여 실

용하여 경 하 다.

연 결과 보 , 사 편 고 했 에도 든 에 집단에 지

사업 경 보가 어 운 것 타났다. 5천 에 –29,733 만

원, 1만 에 –43,727 만 원, 3만 에 –93,086 만 원, 5만

에 –86,226 만 원, 8만 에 –99.068 만 원 등 규 에 상 없

NPV 값 마 다. 3만 , 5만 , 8만 에 는 편 비

용보다 간 재하 지만 비용에 비해 어 20 지

도 경 보하지 못하 다. 재 고 는 열 천연가

가격 변 시킬 경우 NPV에 비해 가 상당 에도 하고,

여 경 없는 것 평가 었다.

한, 본 연 는 2014 2017 지 3 동안 사결

연 재하는 간 보고 실 개 도 하여 프 트에 내재한

가 평가하 다. 럽 에 주 사용 는 블 - 사용하

고, 천연가 가격 변 집단에 지 사업 연 가진다는

단 하에 천연가 가격 변동 하여 에 용하 다. 가

한 결과, 비용에 비해 열약한 가 가

다. 가 등 해 천연가 가격 변동 커질

다는 단 하에 민감도 진행하 고, 그 결과 별 특 변동 에

가 가 양 는 것 할 었다. 하지만, 경우에도 앞에

한 NPV 값에 했 지 상 에 는 집단에 지 사업

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하거 미루는 것 체가 미가 없다는 결과 얻었다.

듯 경 없다는 결과는 에 지경 연 원(2007) 연 는 사

다 다. 에 지경 연 원(2007) 복합 열병합 경우 5만 상에

경 보하는 것 보았지만, 본 연 에 는 사 편 과 실

도 함에도 하고 에 경 없는 것 평가 었다. 하지만

집단에 지 사업 사 체 도 경 없는가는 고민해

야 한다. 본 연 는 재 열 체 탕 하여 경 하 지만,

재 여러 재한다. 사업 특 에 원가

다 에도 하고 재 거 비슷한 다. 함께, 천연가 가

격 격하게 상승하는 해 규 열 상

하지 못하 다. 한, 집단에 지 사업에 여러 사 편 재하지만 사업

에게 에 한 한 보상 지지 않았다.

재 같 집단에 지 사업 경 보가 어 운 상 에 는 사업

참여가 지 않 에 가 사업 하 는 계 어 울 것 다.

만 가 집단에 지 사업 한다 시 곡 해 하 해

여러 도 개 필 하다. 우 , 열 사업 특 에 원가

다 므 사업 특 에 차등 열 용하는 것 필 하

다. 재 열 과거에 비해 한 심 원 에 사업 특

한 차등 차 변 하고 지만, 아직 업체 특 에 다 원가

지 못하고 다( 한경, 2013).104)

한, 사업 경우에는 천연가 주 에 지믹 에 다양한 가열원

보하는 등 열 낮 는 안 고안해야 한다. 가

해 천연가 가격 낮아질 가능 재하지만, 재 상 에 는 가격 상

당 비싼 편 다. 집단에 지 사업 경 보하 해 천연가

체할 는 다양한 에 지원 개 보하는 것 필 하 , 해

지원과 함께 사업 개 진 어야 한다.

다 , 규 집단에 지 시 에 용 는 천연가 규 집

단에 지 시 과 동 하게 만들 필 가 다. , 규 경우 도시가 사

104) 열 생산 에 다 게 용하는 것 지역주민들 용 킬 다

( 경 , 2014). 열 차등 는 진 아닌 진 차원에 진행 필 가

다( 한경, 2014)

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천연가 공 고 규 경우 한 가 공사 천연가 공

는 에 , 든 집단에 지 사업 한 가 공사 한 천연가

공 는 태 변 는 것 필 하다. 동산 체 등 해 규

아 트 단지 건 지 않 상 에 규 집단에 지 사업 운 하

는 것 차 어 워질 가능 다. 향후 집단에 지 사업 하고 한

다 규 집단에 지 사업 진 시 는 것 필 하다.

그리고 집단에 지 사업에 생하는 사 편 사업 에

도 할 필 가 다. , 집단에 지 사업 가진 사 편 한 보

지 책 진할 필 가 다.105) 재 집단에 지 사업 에 지 용합

리 지원 상에 는 등 지원 책 차 어들어 사업 사업 참

여 사 지고 다. 는 집단에 지 사업 해 사업

참여 할 는 지원 책 펼 필 가 다.

마지막 , 가 산 원에 한 한 가 필 하다. 재

집단에 지 사업 에 산 원 하 보 하고 하고

다. 하지만 집단에 지 사업 한 에 매하고 ,

는 지역 에 지 립 하는 산 원 특징과는 차 가 다. 지역에

과 열 함께 공 하는 태 역 집단에 지 사업 산 에 지

시 에 하다고 단 다.106)

본 연 는 게 가지 가 다. 우 , 그동안 집단에 지 사업에 경

평가는 사 편 과 비용 한 상태에 다. 여러 연 에

집단에 지 사업 가진 사 편 어느 도 지에 해 하 지

만, 실 경 평가에 는 고 하지 않았다. 주도 사업에 는 업

사업 뿐 아니 사 에 경 평가하는 것도 필 하다. 다

하 는 본 연 가 미 산 가 등 여러 내 상 해 천

연가 가격 실 커지고 다는 고 한 것 다. 결과 본

105) 집단에 지 사업 가진 여러 사 편 고 한다 , 경 게 다.

본 연 에 는 집단에 지 사업 주 언 는 에 지 경 만

고 하 지만, 집단에 지 같 산 에 지 시 가에 건 피비

용, 피 감 등 과 경 평가에 한다 경 아질 것 다.

106) 참고 , 열 통 , 천연가 가격 격한 상승 등 집단에 지 사업에

비해 경 보가 어 운 것 보 다. 특 열 원가에 미 지 못하는

상 시 에 맞게 개 필 할 것 보 다.

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연 에 는 집단에 지 사업 러싼 여러 해 가 가 없는 것

지만, 천연가 사업에 러한 실 에 한 향

색하는 것 충 미가 다고 볼 다.

2 연 한계 향후 연 과

본 연 는 할 과 실 용하여 집단에 지 사업

경 하 다. 다양한 통해 집단에 지 사업 처한 경

하 다는 도 지만, 여러 용하여 가 많 필 하고

마다 여러 약 재한 연 한계 고 볼 다.

집단에 지 사업 경 하 해 하는 가

에 많 사용하는 사용하 지만, 는

2002 도에 만들어 실 하는 것 미 할 다. 시 비

별 다 게 용하 해 에 지경 연 원에 사용한 료 사용하고

가지 하 지만, 신 사용하지 못한 연 아 움

는다.

집단에 지 사업 여러 사 편 재함에도 하고, 에 지 감

염 감 과만 살펴본 것도 아 운 다. 집단에 지 사업 편

, 비용 지 해 고 는 감 과 고 한다 사

편 아질 것 보 다. 그리고 가 러한 편 사업 에게

보 태 지원한다 집단에 지 사업 보다 것 다.

본 연 는 실 도 하 해 가 보편 하 블

- 사용하 다. 에 고안 식 가지고 간단

하게 계산할 다는 지만, 한 가지 변동 에는 고 할 없다

는 단 다. 집단에 지 사업 경우 천연가 가격과 함께, 가격,

, 열 등 다양한 에 실 재하 앞 다양한 변동

고 할 경우 보다 한 가 할 것 다. 함께 시간

변 에 천연가 가격 가 변할 지만, 고 하지 못한 것

도 연 한계 볼 다. 후 러한 고 하 해 고차원

용하는 안 필 할 것 보 는 향후 연 과 다.

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-83-

■ 참고 헌

【 내 헌】

강 규· 원(2012), 「 7,8 경 향 경 」,

경 책평가연 원 책보고 2012-07

(2013), 가 개 도 략, 가 개 도 한 해 진

략 미 료집, pp.18-33

승 (2009), 색 한 탄 도 안, 재 포럼 2009 5월 : 8-33

______(2013), 에 지 과 개편 향, 합리 에 지가격체계

(2009), 「지역 과 개별 에 지 에 한 비 연 」,

산 책처

용하(2011), “ 가 사 에 열병합 편 산 에 한 연 ”,

「 학 지」 50(5): 905-912

도 재(2014), LNG 시 변 망과 아시아 가 시 개 향, 2014

에 지미 포럼 료

경 (2014), 민원사 통해 본 지역 도 과 , 집단에 지 책 미

2013, pp.156-160

(2011), 에 지 가격체계 안 개 향, 에 지경 연 간 10주

포럼 료, pp.3-72

(2014), “에 지 개편과 과”, , 2014 2월 : 37-41

(2009), 「실 과 실 하 가 평가: IT 프 트 심 」,

울: ㈜시그마프

· 철 (2007), “실 용한 열병합 경 평가: 가격

변동 고 하여”, 「 원· 경경 연 」, 16(4): 763-779

산업통상 원 (2013), 「 11차 천연가 계 (2013-2027)」

산업통상 원 (2014), 「 2차 가에 지 본계 」

규(2012), 「LNG 도 가격 결 식과 - 계약 포트폴리 에 한

연 」, 에 지경 연 원 본연 보고 12-05

Page 93: 집단에너지 사업의 경제성 평가s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/129891/1/000000021337.pdf · 점과제 중 하나로 분산형 발전시스템 구축을 명시하고 있으며,

-84-

심창 · 지 (2013), 「동 아 염 망 고 한 내 탄

질 향 」, 경 책평가연 원 책보고 2013-14

심상 (2002), 「에 지산업 개편에 열병합 경 평가 – CES

사업 열병합 심 」, 에 지경 연 원 본연 보고 02-15

에 지경 연 원(2004), 「 역 집단에 지(CES) 본계 립에 한 연 」

에 지경 연 원(2007), 「집단에 지 공 본계 립에 한 연 」

에 지경 연 원(2013), 「 계 에 지시 사 트 13-41 」

에 지경 연 원(2014), 「 계 에 지시 사 트 14-11 」

에 지 리공단(2009), 「에 지사용계 검 립 연 」

에 지 리공단(2013a), 「2013 집단에 지사업 편 」

에 지 리공단(2013b), 「열병합 열 비 산 연 」

(2007), 열병합 경 ·경 과 연 , 아주 학 학원

사학

원철(2001), 「실 가격결 용한 에 지 사업 경 평가」,

에 지경 연 원 본연 보고 2001-06

______· 양훈· (2003), “실 용한 건 타당 ”,

「 원· 경경 연 」, 12(2): 217-244

근 (2007), 「 도 지역 비용 고 한 산 원 역할과 책 향」,

에 지경 연 원 본연 보고 07-02

동 · · 상민· (2012), “실 용한 해상 실 단지 사업

경 평가”, 「에 지경 연 」, 11(2): 1-26

상엽(2013), 열 연료비 연동 안, 집단에 지 책 미 2013,

pp.110-132

(2013), 럽시 가격결 에 한 연 , 균 학

사학

용훈· 주(2007), “개별 과 지역 식 에 지 감 경개 과 ”,

「 한 비공학 」, 2007 동계학 집: 466-473

한경(2013), 사업 별 특 한 사업 별 열 규 도 도 , 집단에 지

책 미 2013, pp.147-153

지식경 (2009), 「 3차 집단에 지 공 본계 」

지식경 (2012), 집단에 지 사업계 , 지식경 고시 2012-180

Page 94: 집단에너지 사업의 경제성 평가s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/129891/1/000000021337.pdf · 점과제 중 하나로 분산형 발전시스템 구축을 명시하고 있으며,

-85-

지주택공사(2004), 「 지 택지개 사업 에 지사용계 」

___________(2006), 「 양주 별내지 택지개 사업 에 지사용계 」

___________(2007a), 「 포 양 지 택지개 사업 에 지사용계 」

___________(2007b), 「 병 복합타운지 도시개 사업 에 지사용계 」

___________(2011), 「 울 양원 보 리주택지 에 지사용계 」

___________(2012), 「 주 운 3지 택지개 사업 에 지사용계 」

___________(2013), 「 민 2 보 리주택지 에 지사용계 」

한 개 연 원(2008), 「 비타당 사 행 한 지 · 보

연 ( 5 )」

한 경 책·평가연 원(2003), 「 도 질 개 특별 책에 한 경 평가」

동 ․ ․ 경미(2001), 「Real Option 용한 IT 가 」,

보통신 책연 원 연 보고 01-15

· (2007), “ 도 운행경 차 공해 감 사업 경 평가 연 ”,

재 학연 1(2): 105-132

․ 진 ․ ․허 (2012), “ 천연가 가격과 원 가격 사

탈동 에 한 연 ”, 「한 지 시 공학 지」, 49(3) : 338-349

【 헌】

ADB(2013), Asian Development Outlook 2013

Amram, M. et al.(1999), Real Option, Boston: Harvard Business School Press

BP(2013), Statistical Review of World Energy 2013 Workbook

E.A. Martinez Cesena, J.Mutale, F.Rivas-Davalos(2013), “Real Options Theory

Applied to Electricity Generation Projects: A Review”, Renewable and

Sustainable Energy Reviews, 19: 573-581

EIA(2013), Annual Energy Outlook 2013

EIA/ARI(2013), EIA/ARI World Shale Gas and Shale Oil Resource Assessment

IEA(2012), World Energy Outlook 2012

Luehrman. T. H.(1998), “Investment Opportunities as Real Options: Getting

Started on the Numbers”, Harvard Business Review

Tsay, S. R.(2010), Analysis of financial time series , New Jersey: Wiley

Page 95: 집단에너지 사업의 경제성 평가s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/129891/1/000000021337.pdf · 점과제 중 하나로 분산형 발전시스템 구축을 명시하고 있으며,

-86-

【 료】

동 (2013), “가 公, 美 가 가 비싸게 샀다”, 뉴 1

한(2013), “<월 > 집단에 지 사업-돌 는 없 ”, CNEWS

채 (2014), “집단에 지 ‘ 빈 빈’ 고착 ”, 뉴

가에 지통계 합 보시 , http://www.kesis.net/flexapp/KesisFlexApp.jsp

산업통상 원 , 내 천연가 단가, http://www.motie.go.kr/

울도시가 , 도시가 가격, http://www.seoulgas.co.kr/

천 합에 지, 열 , http://www.e-inteco.co.kr/

거 , 계통한계가격, http://www.kpx.or.kr/

집단에 지 보 , 집단에 지 , http://kie.keei.re.kr/

한 가 공사, 천연가 도매가격, http://www.kogas.or.kr/

한 지역 공사, 열 , http://www.kdhc.co.kr/

LH공사, 집단에 지 시 , http://www.lh.or.kr/

EIA, natural gas price, http://www.eia.gov/naturalgas/data.cfm

Mike Holland, Paul watkiss(2002), “BeTa Version E1.02a Benefits Table database:

Estimates of the marginal external costs of air pollution in Europe”, netcen

Page 96: 집단에너지 사업의 경제성 평가s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/129891/1/000000021337.pdf · 점과제 중 하나로 분산형 발전시스템 구축을 명시하고 있으며,

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[ 1] 열 시 용량 산 한 리107)

1. 계 도

1) 계 도

계 도는 열 하는 가 한 하 다.

본 연 에 는 「건 에 지 약 계 」(건 고시 2004-459 )

사업 상지역 계 도 용한다.

용 계 도 : -11.3 ℃

냉 용 계 도 : 31.2 ℃

2) 계 실내 도

계 실내 도는 건 특 별 어야 하 열공 상지역 건

가 하여, 「건 에 지 약 계 」에 시하는

실내 도 용한다. 본 연 는 공동주택, 업 용, 공공용 실

내 도 에 지 약한다는 차원에 도는 20℃, 냉 도는 26℃

한다.

용 계 실내 도 : 20 ℃

냉 용 계 실내 도 : 26 ℃

3) 실 도

계 과 동 하게 울 근 10 간(2004 -2013 ) 시간별

한 상청에 한 DATA 사용한다. 특 , 8760시간 3시간마다

시간 BIN 누고, 시간 에 한 평균값 하여 실 도에

107) LH공사 에 지사용계 에 지 리공단(2009) 료 참

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-88-

용한다.

4) 평 도(Balance Point Temperature)

평 도는 건 에 지 실 실내 간 도차에 비 한다

는 에 고 다. 건 어 가는 에 지가 실

내공간과 사 도차에 비 하지만, 하 계산과 에 는 열원

공 열 , 열 , 재실 그리고 태양열 등과 같 내 열원

는 취득열 맡고 는 실내 도 평 도 지

도 한 평 하 도에 해 만 충 시킬 필 가

다.108) 평 도는 실내 도, 건 열특 , 열 열, 태양 그

공 는 열원등 에 달 지지만, 본 연 에 는 건

계가 안 상태 가 하여 용 는 사용

한다(에 지사용계 검 립 연 , 2009).

용 평 도 : 16 ℃

냉 용 평 도 : 26 ℃

2. 열

1)

집단에 지 사업계 (2012) 탕 업 용(상업

시 ) 70%, 공공용 84% 산 하 , 주택용 경우 니 등

고 하여 95% 산 한다.109)

108) 지 택지개 사업 에 지사용계 (LH공사, 2004) 참

109) 에 지경 연 원(2007) 니 고 하여 주택용 95% 산

하 고, LH공사 택지개 사업들 에 지사용계 들 80%

고 하 다. 업 용 에 지경 연 원 료 탕 근린· · 심

상업 포 하는 개 상업시 보고 비 산 하 다.

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내역 비

주 택 아 트, 연립, 주상복합(주거 ) 80%(95%)

상업시 근린․ ․ 심상업, 주상복합(주거 ) 등 70%

공용 청사 공공시 공공청사, 우체 , 경찰 , 등 84%

주: ( )는 니 고 할 겨우 비처: 집단에 지 사업계 (2012)

< 53> 용도별 비

2) 탕 단 하

탕 단 하는 계 도에 계 실내 도 지

시 는 는 단 당, 단 시간당 열 에 필 하는 열량

미하 , 울 도 에 한 아 트 60m2 과하는

경우 단 하가 49kcal/m2·hr 다.

단 하(kcal/m2 hr)

A B C D

아 트 60 과 55 53 49 45

연립주택 60 과 60.5 58.3 53.9 49.5A: , 천지역B: 원, 청주, 지역C: 울 도 천 안산 주 주 강 주지역D: 산 양산 해 울산 여 목포지역

처: 집단에 지 사업계 (2012)

< 54> 공동주택 단 하 (개 12.11.5)

업 용 공공용 경우 건 단 하 하여 근린생

시 업 용 하고, 업 시 ( , 공공) 공공용 하 다.

에 , 타 니트가 주 A 업 용 공공용 단

하 하여 86kcal/m2·hr 공통 용하 다.110)

110) 에 지경 연 원(2007)에 사용한 용하 다. 지주택공사 연

보 , A B 평균 단 하 하 다.

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건 용도

단 하 (kcal/m2 hr) 비고A B

근린생 시 86 110 리사 , 사 복지 , 아 트 공 포함

업 시 ( ,공공) 86 115

A: 에 , 타 니트(FCU)가 주 경우B: 공 (AHU 등)가 주 경우

처: 집단에 지 사업계 (2012)

< 55> 건 단 하 (개 12.11.5)

탕 단 하는 공동주택, 업 용, 공공용 각각 15kcal/m2hr, 5kcal/m2hr,

7kcal/m2hr 용하 다.

건 용도단 탕연결 하(kcal/m2 hr)

비고

공동주택 15

근린생 시 5 목용 , 안마시

업 시 ( ,공공) 7

처: 집단에 지 사업계 (2012)

< 56> 건 단 탕 하

3) 탕 하 탕 시간 별 사용

단 탕 하 함께, 월별, 시간별 도에 탕사용량 변 하

는 것 고 하여 월별, 시간 별 탕 하 용한다.111)

월별 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

탕하

100 99 87 76 63 51 35 31 40 54 63 98

처 : 에 지사용계 도 개 안 연 용역 보고 , 에 지 리공단, 2002.9

< 57> 월별 탕 하 (%)

111) LH공사 택지(도시)개 사업 에 지사용계 에 사용하는 용하 다.

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0~3시 3~6시 6~9시 9~12시 12~18시 18~21시 21~24시

아 트 10 40 100 60 50 100 10

근린생 시 0 0 0 100 100 50 0

상업용지 0 0 0 100 100 50 0

업 시 0 0 0 100 100 50 0

도시지원시 0 0 0 100 100 0 0

공공청사 0 0 0 100 100 0 0

처 : 에 지사용계 도 개 안 연 용역 보고 , 에 지 리공단, 2002.9

< 58> 시간 별 사용 (%)

4) ( 탕)시간 월간

공공주택 경우 시간 24시간 하 고, 업 용 12시간(9시

-21시), 공공용 9시간(9시-18시) 용하 다. 월간 경우 공공주

택 , 업 용 월2 , 공공용 주2 용하 다.112)

시간 탕 월간 ( )

아 트(공동주택) 24시간 시간 별 사용 고 30(31)

근린생 시 12시간(9~21시) - 28(29) 월2

공공청사 9시간(9~18시) - 21(22) 주2

처 : 에 지사용계 도 개 안 연 용역 보고 , 에 지 리공단, 2002.9

< 59> ( 탕)시간 월간

월별 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

업 용 29 26 29 28 29 28 29 29 28 28 28 29

공공용 22 20 22 20 23 22 21 23 21 22 22 21

< 60> 월간

112) 1월 1 월 시 하고, 주말 하고는 는 없는 것 가

하 다. 2월 28 지 는 것 가 하 고, 업 용 경우 째 주 째 주

에 는 것 가 하 다.

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3. 냉 열

1) 냉

냉 실사 료 탕 한 「 민 2 보 리주택지

(2013)」 용하여 90% 하 다. 공동주택

경우 냉 개별 에어컨 사용 등 고 하여 만 사용한다고 가 하

다.113)

2) 냉 단 하

업 용 공공용 단 냉 하는 각각 154, 114kcal/m2·hr 하

다. 본 연 는 6월 1 9월 30 지 하 간 냉 사용하는 간

하 다. 냉 시간 냉 는 근 시간 고 하여 과 동 하게

용하 다.

냉 시간 월간냉단 냉 하(kcal/m2·hr)

비고

근린생 시 12시간(9~21시) 28(29) 154

공공청사 9시간(9~18시) 21(22) 114

처: 주 운 3지 택지개 사업, 민 2 보 리주택지 (2013), 집단에 지

사업계 (2012)

< 61> 단 냉 하 냉 시간, 월간냉

113) 「집단에 지 사업계 」 업 용 30%, 공공용

15% 산 하 것과는 다 차 가 다.

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[ 2] Black-Scholes 리114)

블 - 럽 에 사용 는 산, 행사가격,

산 변동 , 험 , 만 등에 한 보가 게 값

할 다. 블 - 는 산 재가격(S) 하 브 운 운동

다는 가 하에 한다. 아 식 a)는 S 변 가 시간에 산

연간 변 변동 에 해 결 다는 것 보여

다. 여 W는 과 미한다.

a) -

μ : 산 연간

σ : 연간 편차

W : Wiener 과 115)

St : 산 가격

b)

한편 가격 산과 시간에 향 는 V( 생상 ) 할

, Ito‘s Lemma 용하 b) 같 결과 얻 다. a)식

dS b)식 dV는 dW에 향 dW 해 값 계

산 할 없다. 는 dW가 규 한 움직 보 , 는 사업

험 내포한다. dW는 S V 포트폴리 하여 없앨

, 다 가지 진행 다.

우 , 산 S 매 하고 가격 Vt 매도하는 포트폴

리 (Pt) 한다.

114) (2009) Tray(2010) 참 하여 하 다.

115) Wiener 과 규 한 운동 타낸다. 워 사하지만 연 아닌

연 변동 다룬다.

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c)

그리고 포트폴리 가 변 (dPt) 보 , d) 값 다.

d)

d) 식에 a) b) 용하여 dPt 값 하 , e) 식 도 다.

e )

계산 결과 보 , 포트폴리 가 변 에 dW가 거 는 것 볼

다. 해 상 포트폴리 는 dW 향 지 않 , 직 시간

에 해 만 향 는다.

다 , 포트폴리 변 량 그 포트폴리 험 (r)에

하여 얻 과 동 해야 한다. 는 거 가 공 하게 차 거

가 생하지 않는 것 미한다. f)는 포트폴리 변 포트폴리 다

곳에 할 얻는 같다는 것 식 리한 것 다. 식에 c)

e) 하 g)식 도 식 블 - 식 편미 식

다.

f)

g)

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블 - 험 립 상태에 만 럽 값

max t 시 에 h) 같다.

h) exp max

도함 하 , i) 다.

i) exp

마지막 i) , j) 같 식 다.

j)

여 N 누 규 포 함 고, (T-t)는 간 다.

l)

ln

m)

ln

만 에 행사하 우리는 주식 지만 행사가격 지

해야 한다. 직 내가 (S>X) 생하 여

SN(d1) 주식 재가 , Xexp(-rT)N(d2)는 지 해야할 행사가격

재가 미한다.

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[ 3] r 상

Tsay(2010)는 ∆ 용하 해, r 상 없어야

하고 산(S) 하 브 운 운동 야 한다고 하고 다.

에 본 연 에 는 실 r 상 재하는지 여 사해보고

한다.116) 해 상 계 함 (ACF, Autocorrelation

Function) 용하여 진행하 다. k 간 어진 값들

상 계 하는 것 , 공식 아 같다.

공식 탕 한 상 계 값 그림 <그림 11>과

같 상 계 가 시차에 상 없 –0.2에 +0.2 내 상 계가 거 없

는 것 보여 다. , 결과는 r값 시간에 없다는 미 다.

<그림 11> ACF 통한 상

116) 많 연 에 산 하 브 운 운동 는 것 가 하

고 다. 본 연 에 도 그 용하고 한다.

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-97-

Abstract

An Economic Analysis of a

Combined Heat and Power System

-Considering Social benefit and Uncertainty in

Natural Gas Prices-

Sungjae Lee

Department of Environmental Planning

The Graduate School of Environment Studies

Seoul National University

South Korea plans to change the energy system from large-scale and

centralized power plants to mixed and decentralized power plants.

Especially, the business of combined heat and power(CHP) plants is

estimated as a core of the decentralized energy system. The government

tries to expand the supply of it due to the fact that CHP has several

social benefits such as energy savings, GHG emission reduction, and a

solution of the transmission problem. Despite these advantages, CHP

business has following problems; many corporations are having a hard time

experiencing financial deficit due to the price gap between natural gas and

actual heat. In addition, the domestic natural gas price is uncertain due to

the introduction of Shale gas, the expansion of storage facility, and the

reorganization of energy tax around 2017.

The study analyzes whether CHP secures profitability based on the

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-98-

current CHP business environment and after all it suggests policy

implications. The study is organized as follows. Firstly, it introduces an

objective, method, and data of economic analysis. Secondly, it predicts the

heat demand while calculating the capacity of facilities in each CHP

business with an investment cost. Thirdly, it estimates CHP business

profitability and social benefit stemming from a reduction in fuel usage and

air pollutant. As a result, the study computes a potential value of the

project by applying the real options method during an interval of flexible

decision making from 2014 to the beginning of 2017.

The study result shows that guaranteed profitability of CHP business is

difficult to achieve in 20 years due to excessive investment cost and heating

charge price even if an estimation process includes potential social benefits.

It is also difficult to secure profitability even if the study adopts the real

options method to consider the uncertainty of natural gas price. Changing

a heating charge and natural gas price to reduce potential loss caused by

difference between them still cannot help secure profitability.

The result of economic analysis is negative due to several reasons.

Above all, heating charge does not reflect the rapid increase in natural gas

price. Also, most CHP companies reflect the almost same heating charge

without taking into the consideration the difference in prime cost, which

results in smaller size being less profit. The fact that the medium and

small-size CHP’s fuel price is more expensive than grand size one is also a

factor that may cause a difficulty in procuring the economic feasibility.

Furthermore, decrease in heat consumption would cause companies to

maintain business profitability even harder compared to the past. Based on

the current situation, companies are not expected to participate in CHP,

indicating an expansion of the supply is challenging.

In conclusion, the Korea government needs to improve several

difficulties to expand CHP business. Heating charge should be applied with

a differentiated heat charge system because the reasonable prime cost

depends on each CHP business trait. In addition, corporations should try

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-99-

to get inexpensive heating source to lower the production cost. To secure

profitability in the smaller-scale power plants, natural gas price should be

unified to be the same with the gas price of the large-scale. Also, financial

subsidies should be provided to reflect the social benefits by CHP business.

keywords : Real option, Black-Scholes model, Combined Heat and Power,

Energy Savings, Air Pollution Reductions, Uncertainty of Natural Gas Prices

Student Number : 2012-22051