제출문 에너지관리공단이사장귀하 본보고서를 고효율기기보급을위한중장기운영방안수립연구 과 제의최종보고서로제출합니다 총괄주관기관 : 가천대학교산학협력단연구책임자 : 가천대학교김인수교수참여연구원 : 인천대학교김용하교수가천대학교김진호교수

Transcription

1 에너지관리공단 연구용역최종보고서 고효율기기보급을위한중장기운영방안수립연구

2 제출문 에너지관리공단이사장귀하 본보고서를 고효율기기보급을위한중장기운영방안수립연구 과 제의최종보고서로제출합니다 총괄주관기관 : 가천대학교산학협력단연구책임자 : 가천대학교김인수교수참여연구원 : 인천대학교김용하교수가천대학교김진호교수

3 요약문 1. 연구의목적 본연구사업은에너지기술정책관련의사결정을효과적으로지원할수있는전력을많이사용하는주요전력사용기기의이용실태조사및통계분석을통한에너지분야정보인프라구축하고, 기후변화협약등국제에너지환경의변화에따른전력사용기기고효율화비율증대를통한국가경쟁력의지속적유지및제고를위한에너지기술정책의사결정관련기초기술자료확보하는데목적이있다. 아울러전기다소비기기에대한보급실태와성과분석을통하여정부지원주요프로그램의합리적인운영및제도개선방안도출하고, 전기다소비전력사용기기에대한지원방안수립하여, 에너지절감파급효과가높은품목을발굴하고, 성과분석을통해구체적인보급확대방안등을마련하여, 전력수요관리평가시스템기초자료및제도개선에활용하고, 제도개선방안을수립하는데목적을두고있다. 2. 연구내용 n 전력사용실태조사분석 전력사용량비중이높은전기다소비기기를대상으로기기보급현황및전력사 용실태를조사분석하고, 고효율기기보급에따른전력효율향상효과를분석제시 한다. 조사분석대상기기 - 전동기, 산업용전기로, 조명기기, 전기난방기기, 전기냉방기기, 가전기기등 6 개품목에대하여전력사용행태조사 분석

4 n 전력효율향상사업성과분석 국내에서시행중이거나기시행했던주요정부보조금지원대상기기에대한 전력절감효과및경제성분석제시 대상기기 - 고효율조명기기, LED 조명, 고효율변압기, 고효율냉동기, 고효율인버터, 에너지복지지원사업등 6 개프로그램에대한성과분석수행 n 주요전력사용기기별기술개발현황, 시장현황등분석 n 고효율전력사용기기보급확대를위한중장기운영방안수립 제시 3. 전력사용기기별보급실태및전력사용현황 전기다소비전력사용기기의전력사용현황을파악하기위하여 5 개부문 15 개품 목에대하여기기보급실태와전력사용현황을조사 분석하였다. 구분 내용 1) 산업 (1) 전동기 (2) 전기로 2) 난방 (3) 전기온풍기 (4) 스토브 (5) EHP( 난방 ) 3) 조명 (6) LED (7) 형광등 4) 냉방 (8) 패키지형에어컨 (9) EHP( 냉방 ) (10) 대형냉동기 5) 가정 (11) 냉장고 (12) TV (13) 전기밥솥 (14) 컴퓨터 (15) 세탁기 연간전력사용량을산정한결과총전력사용량은 4111,774 [GWh/ 년 ] 으로국내전력사용량의 86.7% 를차지하고있는것으로분석되었다. 전력사용비중이가장높은기기는전동기로서 40.2% 를차지하고있었으며, 다음으로는조명기기 17.69%, 난방부문 8.7%, 냉방부문 8.2%, 전기로 5.2% 순으로전력을많이사용하고있는것으로분석되었다. ii

5 n 전력사용기기별전력사용현황 연간전력사용량최대수요전력 전동기산업용 조명가전난방냉방전기로기기기기 계 GWh 191, , , , , , ,774 구성비 MW 29,454 1, ,731 1,668 - 구성비 v 2013 년전력사용량 : 474,848,581 [MWh/ 년 ] v 2013 년하절기최대부하 : 74,015 [MW] n 주요전략사용기기보급현황 < 전동기 > 전동기 보급대수 설비용량 (MW) 연간전력 사용량 (MWh) 연간전력 사용량대비 구성비 (%) 최대 수요전력 피크기여 율 (%) 10,442,646 83, ,035, , < 고효율전동기 > 전동기보급대수 (A) 전동기보급용량 (B) 보급률 (B/A) 10,442,646 대 2,237,282 kw % 고효율전동기보급에따른에너지절감효과 - 전력절감량 : 1, [MWh/ 년 ], 절감률 : 0.34 [%] - 전력요금절감액 : 1,617 [ 억원 / 년 ] - 최대수요전력경감효과 : [MW], 피크경감율 : 0.6 [%] iii

6 n 산업용전기로 전기로 보급대수 설비용량 (MW) 연간전력 사용량 (MWh) 연간전력 사용량대비 구성비 (%) 최대 수요전력 피크기여 율 (%) 3,259 3,346 24,799, , n 조명기기 < 광원별전력사용현황 > 구분 형광등콤팩트직관및형기타 LED HID 백열등 및 할로겐 가로등 및기타 계 전력사용량 MWh/y 8,937, ,723,4 42 7,859, ,536,0 46 6,088,61 9 5,904, ,049,1 99 구성비 < 광원별보급대수 > 보급대수 구분 천 ( 대 ) 구성비 (%) 형광등백열등직관가로등콤팩트 LED HID 및및계및기타형할로겐기타 계 269, , , , , , , , 보급용량 MW 8, , , , , , , ,896.5 구성비 (%) iv

7 LED 등보급에따른에너지절감효과 - 전력절감효과 : 7,062,288 MWh/ 년 - 총전력사용량대비절감률 : 1.5 % - 전력비용절감액 : 7,062 억원 n 난방기기 < 난방방식별전력사용현황 > 전기온풍기전기스토브 EHP 계 연간전력사용량 (MWh) 총전력사용량대비구성비 20,920,857 5,358,701 14,799,751 41,079, < 전기온풍기 > 가정건물 ( 상업 ) 학교산업계 보급대수 보급용량 전력사용량 대 513,866 2,784,786 11, ,134 3,442,043 구성비 (%) MW 1,007 15, ,546 구성비 (%) MWh 1,078,625 18,933,340 51, ,319 20,920,585 구성비 (%) v

8 < 전기스토브 > 가정건물 ( 상업 ) 학교산업계 보급대수 전력사용량 대 1,959,122 1,374, ,786 3,807,368 구성비 (%) MWh 1,969,689 2,448, ,561 5,358,701 구성비 (%) <EHP> 가정건물 ( 상업 ) 학교산업계 보급대수 전력사용량 대 1,198,521 82,166 90,300 1,370,987 구성비 (%) MWh 13,182, ,005 1,166,294 14,799,752 구성비 (%) vi

9 n 냉방기기 패키지에어컨 EHP( 냉방 ) 대용량냉동기계 연간전력사용량 (MWh) 22,813,138 5,495,046 10,647,880 38,956,064 구성비 최대부하시피크전력 (MW) 9, , , , 구성비 n 가전기기 < 가전기기별보급및전력사용현황 > 구분 일반냉장고 김치냉장고 TV 전기밥솥 컴퓨터세탁기계 보급대수 천대 17,948 14,788 21,283 16,001 10,789 16,954 97,763 가구당보급대수 전력사용량 MWh 구성비 (%) 6,446,20 4 2,331,77 2 5,347, ,237,0 16 1,654, ,564 31,861, vii

10 4. 전력효율향상사업및효율향상지원제도성과분석 수요관리란부분의효율향상제도의대표적인지원제도에는고효율기기지원제도가있다. 고효율기기지원제도는 1993년조명기기 ( 고효율안정기 ) 에대한장려금지원을시작한이후, 인버터 (2001년), 전동기 (2002년), 변압기 (2005년), 펌프 (2005년), 냉동기 (2010년) 등으로장려금지원대상을확장해왔다. 제도도입시에조명기기, 자동판매기, 인버터, 변압기는한전이, 전동기와펌프는에너지관리공단이각각주관기관이었으나, 현재는효율향상제도는한전이, 에너지복지사업은에너지관리공단이제도를시행하고있다. 우리나라의고효율기기보급사업은고효율전동기, 고효율펌프, 고효율변압기지원제도는현재에는모두폐지되었으며, 현재는고효율조명기기는 LED 위주의고효율조명기기지원제도와고효율인버터, 냉동기지원제도만실행되고있다. 이외에도에너지복지사업으로저소득층과사회복지시설을대상으로 LED 조명을보급하고있다. n 전력효율향상지원사업 < 2013 LED조명보급사업성과분석 > 피크구분감축량경제적효과 LED조명 ( 유도등, 내외장형 ) (MW) ( 백만원 ) 전력절감량전력비용절감액비고 (MWh/ 년 ) ( 백만원 / 년 ) ,649 69,462 7,705 유도등 : 8427개내외장형 : 473,462개 양계장 ,316 66,361 7,339 지원수량 : 279,649개 LED간판 ,132 45,527 5,035 지원간판수 : 8,662개 공공기관 LED ,375 25,859 3,439 보급수량 : 258,870개 계 , ,209 23,518 - viii -

11 < 고효율인버터, 고효율냉동기 > 구분 감축량 (MW) 피크 경제적효과 ( 백만원 ) 전력절감량 (MWh/ 년 ) 전력비용절감액 ( 백만원 / 년 ) 비고 고효율인버터 , ,592 14,664 지원대수 : 3,276대 고효율냉동기 ,999 3,271 1,279 지원대수 : 29대 에너지복지 ( 저소득층 ) ,722 11,567 1,279 지원가구수 : 45,735호 사회복지시설 , 지원시설 : 535개소 계 , ,741 17,450 n 전력효율향상사업성과분석 전자식안정기 (FPL, T-S, MH) PAC-test P-test RIM-test TRC-test 조명제어시스템 LED 조명 7.01 ~ ~ ~ ~ 5.31 LED 유도등 0.35 ~ ~ ~ ~ 양계장 LED 6.54 ~ ~ ~ ~ 전통시장 LED 3.22 ~ ~ ,22 ~ 4.44 LED 간판 2.87 ~ ~ ~ 고효율인버터 ~ ~ ~ ~ 고효율냉동기 ~ ~ ~ 고효율변압기 ~ ~ ~ ~ 3.31 에너지복지 ( 저소득, 사회복지시설 ) 0.77 ~ ~ ~ ix -

12 5. 고효율전력기기보급확대를위한중장기운영방안수립 중점보급품목위주의전력효율향상로드맵구축필요 - 국내전력및에너지시장의대내외적환경변화등에적절히대응하고전력효율향상사업의지속가능한성장을도모하기위해다양한환경변화요인을분석하고이에대처하기위한중장기전력효율향상로드맵수립이필요 - 보다효과적이고지속가능한정책과제도운영을위해, 기기별지원정책의경우지원기간및지원수준에대한명확한제도운영방식에사전에제시되어야하며규제정책인최저효율제의경우도입시점등을고려한종합적인로드맵을마련하여체계적이고일관성있는정책추진필요 - 고효율인증, 효율등급, 장려금, 융자지원, 세제, 홍보등정책수단간역할과효과및환류등에대한명확한정립이필요하고정책수단간시너지효과를극대화하는방향으로로드맵을설계해야하며, 특정제도 ( 예. 장려금 ) 로인해전력효율향상기기정책목표에왜곡이발생하지않도록해야함 - 전력사용량비율, 에너지절감율, 대당절감량등을고려하여전력효율향상기기또는고효율기기전체품목중 (2013년현재 32개 ) 일정품목을중점보급품목으로선정하여추진필요 단계생산유통판매구매 지원정책 융자, 세제 자금지원 (R&D 포함 ) 실증시범운용 홍보, 인증등급, 기준 홍보지원등급 / 기준부여 인센티브 (Rebate, 세제 ) 적정수준판매창구지원 인센티브 (Rebate, 세제 ) 적정수준 - 전력효율향상개별기술별보급확대방안에집중하기보다는프로그램별보급확대방안을도입하는방안검토필요. 전력효율향상개별기술각각에대해기술기준을정립하는등의매우복잡하고난해한과정이필요한데이는실제로구현하기도매우어렵고현실적으로실효성이낮을것으로예상 - x -

13 - 기기별이아닌프로그램별로시장단위를시장조성, 시장성숙, 시장완성으로구분하고각단계별로시장전환을위한정책과제도개발필요 - 산업용기기, 가전기기, 고효율조명, 건물 부문으로대분류하고, 이에맞춰전력효율기술을세부프로그램으로설계한뒤, 프로그램별로시장단위를정의하여시장단계별시장견인정책수단을적용하는것이필요 보급현황및성과분석등을통한신규지원품목도출필요 LED 조명부문 - 현행장려금제도를 MEPS로전환하고, 기 MEPS제도의경우최저효율기준강화하는방향으로운영필요구분 ~ 교통신호등 LED MEPS LED 유도등인증 / 시범보급 / 장려금보조 MEPS LED간판양계장LED 형광등 / 가로등대체LED 인증 / 시범보급 인증 / 시범보급 장려금보조 장려금보조 MEPS ( 18) MEPS ( 20) 가정부문 - 전기냉장고, 전기드럼세탁기, 전기냉방기등에대한최저효율기준을강화하는방식으로제도를운영해야함프로그램명추진기관인증등급 MEPS 장려금융자 전기냉장고 에너지관리공단 전기드럼세탁기 전기냉방기 등급제 : 에너지소비효율등급제도 5 등급제 ('08~) ( 06~) ('08~) (1992~) ( 06~) (1992~) - xi -

14 산업부문 ( 프리미엄삼상유도전동기및히트펌프 ) - 삼상유도전동기는단일기기로국가전체전력소비량의약 40% 를점유하고 있어, 삼상유도전동기의고효율전동기시장전환정책은전력효율향상정책 수행에있어서매우중요한부분 - 현재국내고효율전동기제도는다음표에서보는바와같이인증과최저효 율제, 그리고장려금제도및융자세제지원프로그램으로시행되고있음 프로그램명주관기관인증등급 MEPS 장려금융자기타 고효율에너지기자재인증고효율기기장려금지원제도 에너지관리공단 에너지관리공단한국전력공사 고효율기기자금지원에너지관리공단 이자율 (4%) 세액고효율기기세제지원에너지관리공단공제고효율기기에너지관리공단 최저효율제 - 향후프리미엄전동기설치보조금지원제도를도입이필요하며현재고가격때문에활성화되어있지않은프리미엄전동기의시장전환률 4% 를목표로 IE2-IE3 가격차의 50% 수준을보조금으로지원하는제도적용필요구분 13 ~ 14년 15년 16년 17년 대용량 (37kW~375kW) 보조금지원 최저효율기준적용 최저효율기준적용 최저효율기준적용 중용량 (15kW~37kW) 보조금지원 보조금지원 최저효율기준적용 최저효율기준적용 소용량 (0.75kW~15kW) 보조금지원보조금지원보조금지원최저효율기준적용 - xii -

15 국내전력효율향상중장기정책제안 1) 성과 ( 실적 ) 보상형혁신적효율제도도입검토필요 - 첫째, 향후전력수급상황의안정및정부의공적보조금지양정책에따라전력효율향상사업은점진적으로위축될것으로예상 - 특히, 국내전력효율향상사업은그간선불보조금즉, 리베이트 (Rebate) 에의한사업으로일관되게추진되었으며, 이에따라사후관리및객관적인성과계량이매우미흡 - 그간객관적이고정확한성과계량과정없이정부가정하는보조금에의해추진되어온효율향상사업을앞으로는보다투명한성과계량을통해실적에따라인센티브를지급하는성과보상형사업의형태로개선필요 - 해외의경우, 모니터링및실적기반의효율향상사업이이미시행되고있으며, 이에따라기기보급위주의효율향상사업이놓치고있는다양한분야의효율향상효과를여러부문에서올리고있음 2) 국내적합한효율적수요관리 ( 효율향상 ) 추진체계정립필요 - 국내에적용가능한가장효율적인효율향상추진체계정립필요 - 선진국의경우, 각나라마다처한에너지산업문화와전통그리고특징등에맞춰합리적인추진체계운영중 - 우리나라에가장구현하기적절한모형을벤치마크할필요가있으며, 국내상황에적합하도록한국형효율사업추진체계정립필요 ( 에너지공급사주도형효율제도추진체계 (Utility Driven), 비에너지공급사운영모델 (Non-Utilities Driven), 복합형효율제도추진체계 (Hybrid) 모델 ) - 국내의상황과해외의사례를종합적으로검토해볼때, 에너지공급사주도형추진체계와비에너지공급사주도형추진체계를혼합하여국내상황에적합하게융합한추진체계설계필요 - xiii -

16 3) 에너지공급사수요관리인센티브및규제체계도입필요 - 정부나규제기관이에너지공급사로하여금에너지효율향상사업을추진하기위한적절한인센티브를제공하는새로운규제체계개발필요 - 예. 효율향상프로그램비용회수 (Program Cost Recovery), 에너지공급사디커플링 (Decoupling), 수입손실보상 (LRAM), 실적기반성과공유형효율제도, 수요관리투자사업요금기저반영등 4) 지속가능한효율사업재원구축필요 - 정부는수요관리시장도입등을이미시행하고있거나 (2014년 11월 25일수요자원거래시장개설 ) 향후효율시장시범사업시행및향후수요자원거래시장과의통합검토 - 그러나시장기반의효율제도가만능은아니며, 그한계가분명히존재 - 즉, 수요관리시장개설을통한민간의시장참여는그간공적재원과공적기관위주의수요관리사업에활력을불러넣을것으로예상되지만, 피크부하관리 ( 수요반응 ) 과달리효율사업은시장논리에 100% 의존할수없음 - 기존의정부보조금에의한효율사업을모두시장기능에맡기는것은매우위험하며, 기술별옥석을구별및제도차별화필요 - 정부가지속적으로재정투입을하야하는부문과시장기능에노출하여경쟁시키는부문을선별하여야하며, 이를위한구체적인효율정책과효율제도의종합적설계필요 - 다만, 정부의재정지원이계속적으로필요한분야라하더라고기존의구태의연한사업방식은제고할필요가있으며, 특히실적과성과에기반한인센티브체계로효율사업전반을재설계하는작업이반드시필요 - xiv -

17 목차 요약문제 1 장연구의목적및필요성 1 1. 연구의목적 1 2. 연구의필요성 2 3. 국내외관련현황 5 4. 전력사용실태조사대상및방법 7 제 2 장전력사용기기별보급실태와전력사용현황 전력사용기기별국내연간전력량현황및보급전망분석 전동기및산업용전기로전력사용기기연간전력량및전력기여도조사 난방기기부문의전력사용기기연간전력량및전력기여도조사 조명부문의전력사용기기연간전력량및전력기여도조사 냉방부문의전력사용기기연간전력량및전력기여도조사 가정부문의전력사용기기연간전력량및전력기여도조사 65 제 3 장전력효율향상사업및효율향상지원제도성과분석 전력효율향상사업지원제도개요 전력효율향상사업지원제도성과분석 해외효율향상사업현황 144 제 4 장전력사용기기별기술개발및시장현황 전동기 LED 조명 165

18 3. 가전기기 히트펌프 조명기기 189 제 5 장고효율전력사용기기보급확대를위한중장기운영방안수립 전력효율향상사업에의한전력사용기기의단계적보급로드맵 전력사용기기보급현황및성과분석등을통한신규지원품목도출 국내외지원제도의성과, 적정성및효율성분석등을통한문제점분석및중장기운영방안 220

19 < 표목차 > < 표 2.1> 전력사용기기의분류 10 < 표 2.2> 부문별연간전력량, 전력량기여도, 전력, 전력기여도종합 11 < 표 2.3> 2013 년연간연간전력량, 전력량기여도, 전력, 전력기여도 13 < 표 2.4> 2013 년난방부문연간연간전력량, 전력량기여도, 전력, 전력기여도 22 < 표 2.5> 2013 년조명부문전력사용현황 36 < 표 2.6> 2013 년냉방부문연간연간전력량, 전력량기여도, 전력, 전력기여도 56 < 표 2.7> 2013 년가정부문연간연간전력량, 전력량기여도, 전력, 전력기여도 67 < 표 3.1> 고효율기기보급사업현황 83 < 표 3.2> LED 유도등지원금액 86 < 표 3.3> LED 조명등지원금액 86 < 표 3.4> LED조명보급사업 2013 년도사업효과 87 < 표 3.5> 양계장 LED 보급사업 2013 년도사업효과 88 < 표 3.6> 문자형 LED간판보급사업 2013 년도사업효과 89 < 표 3.7> 공공기관 LED 보급사업 2013 년도사업효과 90 < 표 3.8> 고효율인버터지원금액 93 < 표 3.9> 고효율인버터보급사업 2013 년도사업효과 94 < 표 3.10> 고효율냉동기지원금액 95 < 표 3.11> 고효율냉동기보급사업 2013 년도사업효과 96 < 표 3.12> 에너지복지지원사업 ( 저소득층 ) 2013 년도사업효과 96 < 표 3.13> 캘리포니아주효율향상사업현황요약 150 < 표 3.14> 워싱턴 DC 효율향상사업현황요약 151 < 표 3.15> 메사추세츠주효율향상사업현황요약 152

20 < 표 3.16> 뉴저지주효율향상사업현황요약 153 < 표 3.17> 뉴욕주효율향상사업현황요약 154 < 표 4.1> 국내기업의고속기주요생산품 156 < 표 4.2> 신기술의세계시장 (200 위 ) 중고속전동기필요기술 158 < 표 4.3> 직구동전동기시스템수요분야및공급기업 159 < 표 4.4> 에너지효율등급기술격차 159 < 표 4.5> 프리미엄전동기 (Baldor 社 ) 161 < 표 4.6> LED 조명의시장동인및제한요인 166 < 표 4.7> 기준연도 LED 조명의국내시장규모 (2014) 166 < 표 4.8> LED 조명유형별기준연도가격 (2014) 169 < 표 4.9> LED 조명사업정부투자액 170 < 표 4.10> LED 조명비즈니스모델사례 172 < 표 4.11> 전국가전기기보급대수 174 < 표 4.12> 가정내주요가전기기월간소비전력량 174 < 표 4.13> 주요선진국의에너지정책요약 182 < 표 4.14> 세계지역별주요히트펌프제조업체 184 < 표 5.1> 고효율기기중점품목현황 (2010 년기준 ) 199 < 표 5.2> 전력효율향상기기단계별지원정책수단개요 201 < 표 5.3> 중장기전력효율향상운영을위한정책및제도개요 202 < 표 5.4> 건축물에너지효율등급기준및개정사항요약 204 < 표 5.5> 일반조명의 LED 조명교체시에너지절감량추정 205 < 표 5.6> LED 조명보급단계별정책수단예시 206 < 표 5.7> 주요가전기기효율제도적용현황 208 < 표 5.8> 주요가전기기효율등급현황요약 208

21 < 표 5.9> 전기냉장고보급시나리오 210 < 표 5.10> 전기냉장고보급시나리오 211 < 표 5.11> 전기냉방기보급시나리오 211 < 표 5.12> 고효율인버터 2013 년도사업실적요약 213 < 표 5.13> 고효율냉동기 2013 년도사업실적 213 < 표 5.14> 삼상유도전동기시장규모전망 215 < 표 5.15> 삼상유도전동기단계별기술발전요약 215 < 표 5.16> 고효율전동기효율제도요약 217 < 표 5.17> 전동기의최저소비효율기준강화시기 218 < 표 5.18> 용량별전동기효율제도개요 218 < 표 5.19> 가스히트펌프 (GHP) 보조금 219

22 < 그림목차 > < 그림 2.1> 부문별전력사용량현황 12 < 그림 3.1> 인버터사용시소비전력절감 92 < 그림 3.2> 고효율냉동기의구조 94 < 그림 3.3> 미국의효율향상사업운영구조 146 < 그림 4.1> 제주별전주기비용중에너지원가비교 ( 예 :11kW 유도전동기 96.6%) 156 < 그림 4.2> 국내시장규모현황 167 < 그림 4.3> 세계스마트가전제품시장규모및전망 176 < 그림 4.4> 2015 년주요국가별스마트가전제품시장규모전망 177 < 그림 5.1> 전력효율향상로드맵프로그램별시장단계 201 < 그림 5.2> 삼상유도전동기사용량비중 214

23 1 장. 연구의목적및필요성 1. 연구의목적 본연구사업은에너지기술정책관련의사결정을효과적으로지원할수있는전력을많이사용하는주요전력사용기기의이용실태조사및통계분석을통한에너지분야정보인프라구축하고, 기후변화협약등국제에너지환경의변화에따른전력사용기기고효율화비율증대를통한국가경쟁력의지속적유지및제고를위한에너지기술정책의사결정관련기초기술자료확보하는데목적이있다. 이를위하여주요전력사용기기인전동기, 조명기기, 전기냉난방기기, 전기로, 가전기기에대한보급실태를조사 분석하고, 정부에서중점지원한고효율기기에대한성과분석을통하여문제점및개선방안을제시하고자한다. 전동기, 조명기기, 산업용전기로, 전기냉 난방기기, 주요가전기기에대한전력사용행태분석및고효율기기보급효과분석 정부가중점지원한고효율기기에대한성과분석을실시하고문제점및개선방안제시 전기다소비기기에대한보급실태와성과분석을통하여정부지원주요프로그램의합리적인운영및제도개선방안도출하고, 전기다소비전력사용기기에대한지원방안수립하여, 에너지절감파급효과가높은품목을발굴하고, 성과분석을통해구체적인보급확대방안등을마련하여, 전력수요관리평가시스템기초자료및제도개선에활용하고, 제도개선방안을수립하는데목적을두고있다

24 2. 연구의필요성 전기에너지의소비절약과요구되는전원확충에따른투자비절감을위해전력사용의효율성관점에서수요관리실태조사연구의필요성이대두되어왔다. 이는수요관리대상즉, 전력사용 (End-Use) 설비또는기기에대한정보수집, 분석, 가공을통해효율향상을위해요구되는기본적인실태자료를소비자인일반국민에게제공함과더불어정책자료로서의활용도를높이는데주된목적이있다. 또한, 국제적인기후면화협약에대비한국내전력사용설비별공정또는전력부하에대한소비행태를정기적또는주기적으로조사분석함으로써인벤토리또는레지스트리등 DB구축에필요한현장자료를확보하기위한수단으로서는그활용성이모색되고있다. 전동기를포함한주요전력사용기기에대한보급대수, 용량및사용행태에대한조사연구는현장밀착구도의정책대안수립, 각종연구의기초자료로활용되므로인해에너지효율향상등의관점에서체계적이며합리적인조사결과의중요도가부각되고있다. 또한, 수요관리대상설비또는기기의시장동향분석, 기술개발항목발굴, 수요관리사업계획, 고효율기자재육성계획, 중전기기산업발전계획등의각종보고자료및비용효과분석등의국내거시경제연구의기초자료로서의활용도가점차높아지고있는실정이다. 국내에서는 1995년 1월에너지이용합리화법제12조에에너지공급자의수요관리투자계획을제정하여, 1996년부터한국전력공사, 한국가스공사, 한국지역난방공사를대상으로수요관리에대한투자계획을수립토록제도를시행하여왔다. 이와같은수요관리투자계획제도는에너지공급자가에너지절약, 이용효율향상및부하관리등에투자하여에너지수요를합리적으로감축함으로써에너지공급시설의확충부담을경감하는데그주된목적이있다. 금번전력사용실태조사및성과분석대상기기는가정, 건물, 산업등수요처가매우광범위할뿐아니라국내총전력사용량의 70~80% 이상을점유하는것으로추정되고있으나, 수요처별사용현황등의세부자료를제대로파악하기위해서는상당한기간과인력, 사업비등의자원의투입을필요로한다. 전동기와조명기기에대한보급실태조사연구는수요관리투자계획의수립및수요예측의정도향상등을위해 - 2 -

25 97년부터몇차례수행된적은있으나, 일정기간이경과하여기존연구결과의시의적반영이불가능하므로지속적인자료갱신및현황제시등의조사수행방법등에대한개선이요구되고있다. 국내의전력수요관리대상기기시장규모등에대한참고자료 ( 통계청, 전기공업진흥회등발간 ) 는제조업체의판매대수신고내용을토대로개략적으로이루어져수요관리사업추진을휘한지침으로활용하기에는자료의규모와질적인내용수록면에서상당부분미흡하므로별도의실태조사의수행이요구되고있다. 에너지수요관리사업추진의활성화를위해서는수요관리대상설비또는기기에대한에너지사용실태등의모니터링이가능토록조사분석을시행함으로써향후수요관리정책대안및관련후속연구활성화등의점진적인수요관리파급효과를모색하는것이필요하다. 전동기나조명기기를예를들면국내보급규모에대한주요종류별, 사용업종별, 용량별, 부하특성별등세부자료를구축하여에너지효율관련업무의실용성을높이기위해서는지속적인자료갱신및후속조사사업을위한표본설계표본추출방법론구축등이필요할것으로여겨진다. 본과제를통해서는주요전기다소비기기의효율향상, 기술개발등에필요한현황및통계자료로활용성제고와운용실측자료취득으로전동력응용기기의효율적인운영방법에대한현장정보제공및보급실태통계조사및분석방법에대한시험적모델을확보하는데과제수행의필요성이있다할수있다. 최근금융위기등으로세계경제가침체되면서기후변화에대한관심이만이약화되고있으나이는일시적인현상인것으로판단된다. 2015년 1월1일부터우리나라에배출권거래제도가시작되면에너지다소비산업부분에상당한국제경쟁력을확보하고있는우리나라업체들이상당히많은어려움에직면할것으로예상된다. 따라서정부는고효율기기에대한 R&D지원을강화하고고효율기기의도입을활성화하기위한각종제도와지원방안을강구해야할것이다. 아울러업체들도에너지효율향상을위한공정개선과고효율기기에대한과감한투자등을통하여에너지사용합리화에보다많은관심을기울여야할것이다. 전세계적으로많은에너지를필요로하는전동기와조명기기를더불어온실 가스의주요발생요인으로지목하고있다. 전동기와조명부문에서사용하는전력사 용량이전체전력사용량의약 50~60% 이상으로추산되고있다. OECD 선진국들은교토 - 3 -

26 의정서발효로온실가스감축압력을가장많이받는지역이다. 온실가스저감을위한노력도가장발빠르게진행하고있다는평가다. 특히일본에서는이에따라省エネルギ ( 성에네르기 ) 법을제정하고, 전력사용비중이높은전동기및주요전력사용기기의고효율화를적극적으로유도하고있다. 이와같이전동기 / 조명기기를포함한에너지다소비기기는온실가스감축잠재량이매우높은분야로서많은선진국에서도고효율화에많은투자와지원을강화하고있는실정이다. 따라서배출권거래를눈앞에두고있는우리나라도에너지절감및온실가스감축효과가큰에너지다소비기기에최대한관심을가지고다양한지원방안을강구해야할것이다

27 3. 국내외관련현황 3.1 국내현황 국내의대표적인에너지기술데이터베이스는지식경제부와에너지경제연구원의주관하는하는에너지통계연보와에너지총조사보고서와에너지관리공단에서매년실시하는국가온실가스배출량분석보고서가있으며, 그외에한국전력등각산업단체에서발간하는부문별통계가발표되고있으며, 이러한자료는에너지통계연보작성의기초자료로활용되고있다. 또한 1995년 1월에너지이용합리화법제12조에에너지공급자의수요관리투자계획을제정하여, 1996년부터한국전력공사, 한국가스공사, 한국지역난방공사를대상으로수요관리에대한투자계획을수립토록제도를시행하여왔다. 이와같은수요관리투자계획제도는에너지공급자가에너지절약, 이용효율향상및부하관리등에투자하여에너지수요를합리적으로감축함으로써에너지공급시설의확충부담을경감하는데그주된목적이있다. 국내에서의최초전동기 / 조명기기에대한보급실태조사연구는수요관리투자계획의수립및수요예측의정도향상등을위해 94년에한국전력공사의지원하에수행된적이있다. 2000년대에들어와전력산업연구개발사업의지원으로 2001년도수요관리실태조사연구가수행되었다. 이연구는 1수용가부하곡선을이용한전력사용행태분석, 2 산업용전동기의보급실태조사분석, 3가전기기사용행태조사분석에대한 3개의세부과제를수행하였다. 그러나현재까지의조사는국내의수요관리대상기기에대한시장규모등의참고자료 ( 통계청, 전기공업진흥회등 ) 는제조업체의판매대수신고내용을토대로개략적으로이루어져수요관리를위한지침으로활용하기에는자료의규모와질적인내용수록면에서상당부분미흡하였다. 3.2 국외현황 선진국에서는기후변화협약관련자국의인벤토리구축이나고효율제품등초기 수요견인을위한리베이트제도운용등에필요한통계조사, 모니터링사업을정기 - 5 -

28 적으로시행중에있다. 1) 미국 미국의경우생산공정에서사용하는에너지중약 70% 가전기모터에의하여소비되고있기때문에무엇보다모터시스템의고효율화를통한에너지효율향상이산업체에너지비용의절감이나생산성향상에기여할뿐만아니라환경오염을줄일수있는가장효과적인수단이라고인식하여 1994년이후에미국 DOE( 에너지관리국 ) 산업기술국 (Office of Industrial Technologies) 에서고효율전기모터시스템의보급을촉진하기위해 Motor Challenge Program 을추진하여전동기수요관리실태조사를수행하였다. 산업체에서만활용되고있는전동기는 6천억kWh 에달하는전력을소모하고있어효율적인에너지이용이매우중요하다. 국제에너지국의자료에의하면 20~25% 는절감이가능할것으로분석되고있는데, 이를위한주요항목은펌프, 팬, 공기압축이등이며최적화 / 인버터등을활용하는기술접목이필요하다. 미국의고효율전동기에대한최저효율기준 (MEPS) 시행은이미시행하고있으며, 고효율전동기보다높은프리미엄전동기를 2010년 MEPS실행예정이며, 기술개발동향은 2010년프리미엄전동기가일반전동기가될예정인관계로 Super Premium Motor를개발중에있다. 2) 유럽 영국 Energy Saving Trust 의기금지원 ( 94~) 등에서의조사분석이수요관리실 태조사의일례로들수있을것이다. 3) 일본 일본은 1979 년석유파동을겪으면서에너지이용합리화와관련된법안을시행하 게되었음. 최저효율기준 (MEPS) 은시행하지않았으나, 에너지라벨링제도및고효율 기기기준마련, 전동기의속도를최적화하는인버터의보급활성화를도모하고있다

29 4. 전력사용실태조사대상및방법 전기다소비전력사용기기를설치하여사용하는산업체및건물, 가정을에너지 관리공단과협의하여 6 개품목을전기다소비전력사용기기로선정 대상기기 전동기 산업용전기로기 조명기기 전기난방기기 전기냉방기기 가전기기 ( 일반냉장고, 김치냉장고, 세탁기, TV, 컴퓨터, 전기밥솥 ) 4.1 조사방법 기조사된국내통계자료를조사 분석하고기존자료를보완및 update 하여자료에대한신뢰성을확보하여기기별, 사용처별, 전력사용량을추정하고고효율기기보급에따른절감효과분석보급실태조사관련기수행보고서를살펴보면조사시기, 조사방법, 조사대상, 모집단및표본의크기등이다소차이가나나방법론은유사하므로기존연구자료를바탕으로자료보완하고, 합리적인통계기법을활용하여이를확대적용전기다소비전력사용기기의보급현황과전력사용량, 최대수요전력경감효과추정 - 7 -

30 4.2 성과분석대상및방법 1) 전력효율향상사업등각종전력사용기기효율향상지원제도의성과분석 국내에서시행중이거나기시행했던지원프로그램에대한성과분석 2) 대상기기 고효율조명기기 LED 조명 고효율변압기 고효율냉동기 고효율인버터 에너지복지 3) 성과분석방법 최근 4 연간전력효율향상사업실적을성과분석 효율향상프로그램성과분석 - 기술성과 ( 전력절감, 피크전력경감, 예비율 ) 와경제적성과 ( 비용편익비용 ) 분석 - 캘리포니아경제성평가수행 - ( P-test, PAC-test, RIM-test, TRC-test) 전력기반센터, 에너지관리공단, 한전등주관기관협의를통해사업실적 - 8 -

31 및성과분석수행 특히다양한입력변수, 기초자료및실적자료등을업데이트하여성과 분석의정확성확보 - 9 -

32 2 장. 전력사용기기별보급실태와전력사용현황 1. 전력사용기기별국내연간전력량현황및보급전망분석 전력사용기기의국내전력량현황을파악하기위해전력사용량이많은전력사 용기기를다음표와같이 5 가지부문, 15 품목으로전력사용기기를분류하였다. < 표 2.1> 전력사용기기의분류 구분 내용 1) 산업 (1) 전동기 (2) 전기로 2) 난방 (3) 전기온풍기 (4) 스토브 (5) EHP( 난방 ) 3) 조명 (6) LED (7) 형광등 4) 냉방 (8) 패키지형에어컨 (9) EHP( 냉방 ) (10) 5) 가정 (11) 냉장고 (12) TV (13) 전기밥솥 (14) 컴퓨터 (15) 세탁기 국가전력량과피크에대한기여도는 2013 년전력피크 1) ( 동절기, 하절기 ) 와연 간전력량을기준으로산출하였다 년최대피크부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013 년 ]( 동절기 ) 2013 년최대피크부하 (Peak) : 74,015 [MW/2013 년 ]( 하절기 ) 2013 년연간전력사용량 : 663,998,051 [MWh/2013 년 ] 국내연간전력사용현황분석은연간전력사용량, 전력량기여도, 최대피크부하, 피크부하기여도로분석하였고, 그값을산출하기위한방법으로다음과같은식을 사용하였다. 1) 2013 전력시장보고서, 전력거래소

33 연간전력량 / 기여도및전력, 전력기여도산출방법 Ÿ 연간전력사용량량 : 전력사용기기의보급대수 [ 대 /2013 년 ] 전력사용기기의평균소비전력 [MW/h] 부하율 (%) 연간가동시간 [h/ 년 ] = 전력사용기기 2013 년도총연간전력량 [MWh/ 년 ] Ÿ 전력사용량기여도 : 연간전력량 [MWh/ 년 ] 2013 년총연간전력량 [MWh/ 년 ] 100 = 전동기 / 전기로의 2013 년전력량기여도 [%] Ÿ 전력피크기여도 : 피크경감전력 [MW] 2013 년최대피크부하 ( 하절기 ) 100 v 전력사용기기의소비전력에따라단위는 MW, kw, W 로사용함. v 앞서분류한총 5 가지부문, 산업, 난방, 조명, 냉방, 가정에서 15 가지품목 의전력사용기기별전력사용량현황을분석한결과 < 표 2.2> 와같다. < 표 2.2> 부문별연간전력사용현황 구분 연간전력량전력사용비중최대피크부하 [MWh/ 년 ] [%] 피크시부하전력 (MW) 기여율 (%) 전동기 191,035, , 산업용전기로 24,793, , 난방부문 41,079, 조명부문 86,697, 냉방부문 38,956, , 가정부문 31,861, , 합계 414,422, 연간전력사용량을산정한결과총 414,422,617[MWh/ 년 ] 으로 2013년총전력량의 87.11[%] 를차지하였다. 전력사용비중이가장높은부분은전동기부분으로국내총전력사용량의 40.2(%) 를조명부분 18.3(%), 난방부분 8.7(%), 냉방부분 8.2(%), 순으로전력을많이사용하고있는것으로분석되었다

34 < 그림 2.1> 부문별전력사용량현황 전력사용량측면에서는전동기 > 조명부분 > 난방부분 > 냉방부분 > 가정부문 > 전기로순으로전력사용량이많은것으로분석돼었다

35 2. 전동기및산업용전기로의전력사용현황 산업부문에서는크게전동기와전기로로사용처를구분하였으며, 전동기와산업용전기로부분에서사용한 2013년도총연간전력사용량은 215,828,188[MWh/ 년 ] 으로국내총전력사용량의약 45.42[%] 응차지하였다. 또한최대피크부하발생시부하전력은 31,359[MW] 로 2013년최대부하의약 42.28[%] 를차지한것으로분석되었다. < 표 2.3> 2013 년전동기 / 전기로전력사용현황 구분전동기전기로합계 연간전력량 [MWh/ 년 ] 전력량기여도 [%] 최대피크부하시전력 [MW] 최대피크부하시기여율 [%] 191,035,947 24,793, ,829, ,454 1,905 31, 전동기 전동기보급대수는 10,442,642 대, 용량은 83,019 MW 로산출되었다. 전동기부분 의전력사용량은 13 년국내총전력사용의 40.2% 인 191,035,947 MWh/ 년으로산출 되었으며최대피크시부하는 2013 년최대피크부하 ( 하절기 ) 의 39.79% 인 29,454 MW 에달하는것으로분석되었다. 연간전력량 [MWh] 전력기여도 [%] 최대피크부하시전력 [MW] 최대피크부하시기여율 [%] 191,035, % 29, % v 2013 년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013 년 ] v 2013 년하절기최대부하 (Peak) : [MW/2013 년 ] 전동기의 2013 년도총연간전력량 [MWh/ 년 ] : 10,442,646[EA] 7.95[kW/h] ( 부하율 ) 3,405[h/ 년 ] = 191,035,020[MWh/ 년 ] 전동기의 2013 년도총전력량기여도 [%] : 191,035,020[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 40.20[%]

36 최대피크부하시전력 [MW] : 전동기용량 부하율 최대부하시가동율 = 83,019[MW] = 29,454[MW] 최대피크부하시기여율 [%] : 최대피크부하시전력 2013 년최대부하 (Peak) 100 = 29,454[MW] 74,015[MW] 100 = 39.79[%] n 산업용전동기보급대수산정 국내산업용전동기의보급대수를조사한자료는 1997년,2008년 2차례조사된바있다. 2차례실태조사시통계기법에의한표본추출방식으로조사된바있으나금번연구는그동안조사된자료를바탕으로각종자료를활용하여다음과같은방법으로보급대수를산정하였다 년전동기의누적보급대수 [EA] : 전동기누적내수용량 [kw] 전동기평균설치용량 [kw/ea] 2013 년전동기의누적보급대수 [EA] : 83,019,033[kW] 7.95[kW/EA] = 10,442,646[EA] 전동기누적내수용량 [kw] 의산정 현재통계청에서는매년전동기의내수량을용량단위 (kw) 로집계하고있으며에너지관리공단에서는최근에들어각제조업체로부터판매실적을집계하고있다. < 표 2.1.1> 는통계청에서집계하는연도별산업용전동기의내수용량을나타낸것이다. 여기서전동기의최대내구년한을 25년으로가정하여 1989년부터 2013년까지의총설치용량을전동기누적내수용량 [kw] 으로적용하였다. 잔존율은 Spencer Clark 와 Hoguet가 Business and Economic 에서발표한잔존율을적용하였다

37 < 표 2.1.1> 전동기내수용량 2) 산정 년도 내수용량 [kw] 보급대수 ( 대 ) 잔존율 잔존현황용량 [kw] 보급대수 ,935, , ,395, , ,797 6, ,679, , ,331 16, ,681, , ,458 44, ,074, , ,473 78, ,393, , ,157, , ,008,904 1,133, ,654, , ,264, , ,113, , ,081, , ,046, , ,008, , ,827, , ,606, , ,758, , ,138, , ,605, , ,329, , ,049, , ,756, , ,619, , ,705, , ,650, , ,236, , ,214, , ,165, , ,161, , ,426, , ,425, , ,776, , ,775, , ,707, , ,707, , ,162, , ,162, , ,315, , ,315, , ,493, , ,493, , ,592, , ,592, , ,524, , ,524, ,761 합계 133,460,073 15,642,511 83,019,033 10,442,642 v 전동기의내구년한 일본설비관리기준적용 ( 전동기수명 :15 년, 효율적인관리시 : 20 년 ), 대부분의선진국에서 는전동기를소모품으로관리하는반면국내대부분의업체들은전동기를자산으로분류하 여관리하므로잔존수명을효율적인관리를기하고있는것으로추정하여최대수명을 20 년으 로하여산출 v 국내생산제품의내수용량만산정한자료 ( 해외업체제품제외 ) 2) 통계청 ' 광업, 제조업, 동향조사 '

38 산업용전동기평균설치용량 [kw/ea] 의산정 산업용전동기의평균설치용량은 2010 년부터 2013 년까지전동기제조업체가에 너지관리공단에제출한판매대수자료를활용하여산출하였다. < 표 2.1.2> 전동기대당평균용량 구분 계 보급대수 ( 대 ) 409, , , ,456 2,256,411 보급용량 (kw) 4,315,376 4,493,135 4,592,389 4,524,205 17,925,105 v 전동기 1대당평균용량 = 보급용량 (kw) 보급대수 ( 대 ) = 7.95[kW/ 대 ] v 2012년에너지관리공단산업체온실가스배출현황조사 (11만개소) 결과평균용량은 8.24[kW] 로차이가없는것으로분석됨 1) 고효율전동기 2003년부터본격도입되기시작한고효율전동기는표준형전동기대비 4~6% 정도효율이높은제품으로 13년말현재 2,237,182 대가설치운영중인것으로분석되었다. 이는현재설치 사용중인전동기의 21.42% 에달하는대수이다. 고효율전동기설치로인한전력절감효과는전력절감량 1,637,056 [MWh/ 년 ], 절감액 1,637 [ 억원 / 년 ] 에달하는것으로산출되었다. 년도 고효율전동기 ( 대 ) 프리미엄전동기 ( 대 ) 잔존율 잔존현황고효율전동기프리미엄전동기 ( 대 ) ( 대 ) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,033 전체 2,238,212 2,237,

39 고효율전동기보급현황을조사하기위하여에너지관리공단자료와 2008 년 전동기응용기기보급및이용실태조사보고서를활용하였으며잔존율을적용하 여보급대수와용량을산출하였다. 고효율전동기보급대수 : 2,237,182[ 대 ] 고효율전동기보급율 : 2,237,182[ 대 ] 10,442, = 21.42% 고효율전동기보급에따른전력절감량 : 전동기평균설치용량 [7.95kW/EA] 절감율 부하율 보급대수 사용시간 = 7.95kW ,237,182( 대 ) 3,405 1,000 = 1,637,057 [MWh/ 년 ] 전력절감율 :0.34(%) 1,637,067[MWh/ 년 ] /474,879,501 [MWh/ 년 ] 100 = 0.34 (%) n 전동기의평균소비전력 전동기의평균소비전력은앞서산정된평균설치용량 ( 표 참조 ) 에부하율과가동시간을고려하여산출하였다. 평균부하율은 %, 평균가동시간은 3,405 [Hr/ 년 ] 를각각적용하여산출하였다. 전동기의평균소비전력 [kw/ea] : 평균설치용량 [kw/ea] 전동기평균부하율 [%] 전동기의평균소비전력 [kw/ea] : 7.95[kW/EA] = 5.37[kW/EA] < 표 2.1.3> 전동기평균부하율 평균가동시간 구 분 평균부하율 평균가동시간 비 고 산업 % 3,405 건물 % 3,405 평균 % 3,405 * 2002, 2008 전동력응용기기보급및이용실태조사

40 n 전동기의연간전력사용량연간전력사용량 = 전동기평균용량 [kw] 부하율 평균가동시간 전동기보급대수 = 7.95(kw) ,405[Hr/ 년 ] 10,442,642 = 191,031,947 [MWh/ 년 ] n 최대부하시전동기부하기여도 : 52.5 % ( 산업 : 44.6%, 건물,7.9%) *2008 전동력응용기기보급및이용실태조사 최대피크부하시전동기부하 = 전동기평균용량 부하율 부하기여율 전동기보급대수 = 7.95(kw) ,442,642 = 29,454[MW] 최대피크부하시전동기부하기여율 : (%) 2.2 산업용전기로산업용전기로는 < 표 2.2.1> 에서처럼전기로의종류가다양하고. 에너지사용행태역시매우다양하다. 산업용전기로의연간전력사용량은 24,793,168 [MWh/ 년 ] 로서국내전력사용량의 5.22% 에달하는것으로분석되었다. 산업용전기로가동으로인한최대피크부하시전력은 1,606 [MW] 로국내최대피크부하 ( 하절기 ) 의 2.17% 을점하고있는것으로산출되었다. 연간전력량 [MWh] 전력기여도 [%] 최대피크부하시전력 [MW] 전력기여도 [%] 24,793, , v 2013 년최대부하 (Peak) : 74,015 [MW/2013 년 ]( 하절기 ) v 2013 년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013 년 ] 전기로의 2013 년도총연간전력량 : 3,259[EA] 1.82[MW/ 대 ] 4,180[h/ 년 ] = 24,793,168[MWh/ 년 ] 전기로의 2013 년도총전력량기여도 : 24,793,168[MWh/ 년 ]] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 5.22[%]

41 전기로의 2013 년도전력피크기여도 : 1,606.0[MW] 74,015[MW] 100 = 2.17[%] n 전기로의보급대수산정 전기로의보급대수는에너지관리공단의 2013년에너지사용량통계 자료에전기로별기수로파악했다. 이자료는에너지원으로연료와전기를사용하고모든전기로가포함되어있기때문에전기를사용하는전기로의기수만을 < 표 2.2.1> 와같이산출하였다. < 표 2.2.1> 전기로별기수및전기사용량 3) 구분 기수 연료전기전기전기사용로전기사용량사용량 [toe] 사용량 [toe] 사용비율 [%] 기수 [MWh] 가스로 , , ,066,826 가열로 1,689 8,616, , ,127,765 개질로 9 32, 건조로 ,821 11, ,070 고로 11 2,284, , ,635 균열로 17 45,518 10, ,087 균질로 46 21, ,091 단조로 47 6,207 4, ,404 도가니로 300 6,663 5, ,396 도금로 45 14,468 46, ,048 반사로 ,756 1, ,665 분해로 4,046 4,285, ,891 서냉로 75 10, ,178 소각로 ,742 7, ,761 소결로 , , ,309 소둔로 , , ,887 수부로 소성로 ,549 50, ,265 아크로 53 39,756 2,072, ,012,480 안정로 3 6, 연소로 27 15, 연속로 ,001 7, ,839 3) 2013 년에너지사용량통계, 에너지관리공단

42 구분 기수 연료전기전기전기사용로전기사용량사용량 [toe] 사용량 [toe] 사용비율 [%] 기수 [MWh] 열처리로 ,826 19, ,578 열풍로 , 염욕로 예열로 ,705 3, ,470 용선로 8 28, 용융로 77 34,191 9, ,417 용해로 ,053 52, ,035 유도로 1,852 41,111 1,144, ,780 4,975,178 인쇄로 전로 , , ,517 정련로 12 12,860 6, ,404 축로 8 2, 침탄로 81 1,874 3, ,078 콘베어로 39 1, 탱크로 2 3, 기타로 ,615, , ,226 합계 2,403 24,799,941 v 자료는연료와전기를사용하는전기로로전기사용비율로전기사용기수를산출함 v 전기사용비율 [%] = 전기사용량 [toe] / ( 연료사용량 [toe] + 전기사용량 [toe]) v 전기사용량 [MWh] = 전기사용량 [toe] / 0.23 [MWh/toe]( 전력환산계수 ) v 전기사용기수 [EA] = 각로의기수 [EA] 각로의전기사용비율 [%] 2013 년전기로의누적보급대수 [EA] : 전기로기수 전기사용비율 [%] = 3,259[EA] n 전기로의평균소비전력 전기로의평균소비전력은앞서산정된전기로의총전력사용량에연간가동시 간을나누어전기로의총전력을산출한후전체전기로기수 ( 표 참조 ) 로나누 어서산출하였다. 전기로의평균소비전력 [kw/ea] : 전기로의총전력사용량 [MWh/ 년 ] 연간가동시간 [h/ 년 ] 전기로기수 [EA] 전기로의총전력사용량 [MWh/ 년 ], 전기로의기수 [EA] 는 < 표 2.2.1> 의합계

43 를참조 산업용전기로의평균소비전력 [MW/EA] : 24,799,941[MWh/ 년 ] 4,180[h/ 년 ] 3,259[EA] = 1.82[MW/EA] n 전기로의연간가동시간 산업용전동기의연간가동시간은 2004 년산업용전기로운영실태조사및 2006 년에너지진단사교육자료 전기로데이타수집및분석 자료를활용하였다. 전기로의연간가동시간 [h/ 년 ] : 4,180[h/ 년 ] n 최대피크부하시전기로의기여도 최대부하시피크부하 = 설비용량 수용율 피크부하시동시율 = 1,606.86[MW] 피크부하기여율 = 1,606.86[MW] 74, = 2.17[%] 구분 설비용량 (MW) 수용율 (%) 피크부하시동시율 (%) 피크부하기여율 (MW) 아크로 3, 유도로및 전기로 1, 기타 1, 계 5, , * 2004 년에너지관리공단 산업용전기로운영실태조사

44 3. 난방기기부문의전력사용기기전력사용현황 난방부문에서는크게전기온풍기, 스토브, EHP 로사용기기를구분하하여전력 사용량을산출한결과 2013 년총년간전력사용량은 41,079,040[MWh/ 년 ] 으로국내 총전력에약 8.65[%] 를점하고있는것으로산출돼었다. < 표 2.4> 2013 년난방부문전력사용현황 구분전기온풍기스토브 EHP 합계 연간전력량 [MWh/ 년 ] 전력량기여도 [%] 20,920, ,358, ,799, ,079, 전기온풍기전기온풍기는국민생활수준의향상과더불어빠른속도롤보급이늘어난전기용품중하나이다. 전기온풍기의보급대수는 3,442,043 대로건물 ( 상업 ) 에서 80.9% 인 2,784,786 대로많이사용하고있었으며, 다음으로가정부분 513,866대, 산업부분에 132,134대를설치 사용중인것으로분석되었다. 구분 년간사용전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 가정 1,078, 산업 857, 상업 18,933, , 학교 51, 합계 20,920, , 년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] [ 가정부문 ] 전기온풍기의 2013 년도총연간전력량 : 513,866[EA] 1.96[kW/h] 1,071[h/ 년 ] 1,000 = 1,078,625.31[MWh/ 년 ]

45 전기온풍기의 2013 년도총전력량기여도 : 1,078,625.31[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.23[%] 전기온풍기의 2013 년도전력부하 : 513,866[EA] 1.96[kW] ,000 = [MW] [ 산업부문 ] 전기온풍기의 2013 년도총연간전력량 : 132,134[EA] 5.23[kW/h] 1,241[h/ 년 ] 1,000 = 857,319.83[MWh/ 년 ] 전기온풍기의 2013 년도총전력량기여도 : 857,319.83[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.18[%] 전기온풍기의 2013 년도전력부하 : 132,134[EA] 5.23[kW] ,000 = [MW] [ 상업부문 ] 전기온풍기의 2013 년도총연간전력량 : 2,784,786[EA] 5.67[kW/h] 1,199[h/ 년 ] 1,000 = 18,933,340.55[MWh/ 년 ] 전기온풍기의 2013 년도총전력량기여도 : 18,933,340.55[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 3.99[%] 전기온풍기의 2013 년도전력부하 : 2,784,786[EA] 5.67[kW] ,000 = 8,765.44[MW] [ 학교부문 ] 전기온풍기의 2013 년도총연간전력량 : 11,257[EA] 5.24[kW/h] 870[h/ 년 ] 1,000 = 51,301.49[MWh/ 년 ] 전기온풍기의 2013 년도총전력량기여도 : 51,301.49[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.01[%]

46 전기온풍기의 2013 년도전력부하 : 11,257[EA] 5.24[kW] ,000 = 23.75[MW] n 전기온풍기의보급대수산정 국내전기온풍기는가정, 상업, 산업, 학교부문으로나누어조사를하였다. 각 부문별보급대수의산정은다음과같은방법으로산정하였다. 전기온풍기의보급대수 [EA] : 부문별가구수 [ 가구 ] 가구당전기온풍기보급률 [%] 평균보급대수 [EA/ 가구 ] 가정, 산업, 상업부문의가구수는통계청, 학교부문은 2010년교육통계연보 자료를사용하였고, 보급률및평균보급대수는 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였고그값은아래 < 표 2.3.1> 과같다. < 표 2.3.1> 부문별가구수및전기온풍기의보급률, 평균보급대수 구분 가구수 4) 보급률 5) 가구당전기온풍기 [%] 평균보급대수 6) [EA/ 가구 ] 가정가정 17,574, 산업산업 429, 상업 상업 2,920, 학교 11, ) 통계청, 가정부문 : 2010 년인구통계, 산업 / 상업부문 : 2010 년사업체통계, 학교부문 : 2010 년교육통계연보 5) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 6) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

47 2013년전기온풍기의누적보급대수 [EA] : ( 가정 ) 17,574,067[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 513,866[EA] : ( 산업 ) 429,269[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 132,134[EA] : ( 상업 ) 2,920,799[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 2,784,786[EA] : ( 학교 ) 11,873[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 11,257[EA] n 전기온풍기의평균소비전력 전기온풍기의평균소비전력은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기 기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분대당평균소비전력 [kw/ea] 7) 가정부문가정 1.96 산업부문산업 5.23 상업부문 상업 5.67 학교 5.24 n 전기온풍기의연간가동시간 전기온풍기의연간가동시간은난방기간의시간에전기온풍기의가동률을곱 한값을산출하여사용하였다. 전기온풍기의연간가동시간 : 난방기간의가동시간 [h/ 년 ] 전기온풍기의가동률 [%] 난방기간의가동시간 [h/ 년 ] = 2,160[h/ 년 ](12~2 월기준 ) 8) 7) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 8) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

48 전기온풍기의연간가동시간 [h/ 년 ] : ( 가정 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,071[h/ 년 ] : ( 산업 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,241[h/ 년 ] : ( 상업 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,199[h/ 년 ] : ( 학교 ) 2,160[h/ 년 ] = 870[h/ 년 ] n 전기온풍기의가동률 전기온풍기의가동률은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보 급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분 전기온풍기가동률 [%] 9) 가정부문 가정 산업부문 산업 상업부문 상업 학교 ) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

49 3.2 전기스토브전기스토브는용량이작고포터블타입으로가장널리대중적으로사용하고있는대표적인난방기기중하나이다. 국내보급대수는 3,807,368 대로가정부분에 51.2% 인 1,959,122 대, 건물 ( 상업 ) 부문에 36.1% 인 1,374,908 대가설치 사용중인것으로분석되었다. 그러나용량이작고전력요금누진제에따라가동시간이짧아전력사용량은국내전력사용의 1.13% 인 5,358,701 [MWh/ 년 ] 로산출되었다. 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 가정 1,969, 산업 939, 상업 2,448, , 학교 합계 5,358, ,481 v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] [ 가정부문 ] 스토브의 2013 년도총연간전력량 : 1,959,122[EA] 1.00[kW/h] 1,005[h/ 년 ] 1,000 = 1,968,917.61[MWh/ 년 ] 스토브의 2013 년도총전력량기여도 : 1,968,917.61[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.41[%] 스토브의 2013 년도전력 : 1,959,122[EA] 1.00[kW] ,000 = [MW] [ 산업부문 ] 스토브의 2013 년도총연간전력량 : 472,786[EA] 1.23[kW/h] 1,616[h/ 년 ] 1,000 = 939,561.19[MWh/ 년 ] 스토브의 2013 년도총전력량기여도 : 939,561.19[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.20[%]

50 스토브의 2013 년도전력 : 472,786[EA] 1.23[kW] ,000 = [MW] [ 상업부문 ] 스토브의 2013 년도총연간전력량 : 1,374,908[EA] 1.19[kW/h] 1,497[h/ 년 ] 1,000 = 2,448,823.30[MWh/ 년 ] 스토브의 2013 년도총전력량기여도 : 2,448,823.30[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.52[%] 스토브의 2013 년도전력부하용량 : 1,374,908[EA] 1.19[kW] ,000 = 1,133.71[MW] [ 학교부문 ] 스토브의 2013 년도총연간전력량 : 552[EA] 1.86[kW/h] 612[h/ 년 ] 1,000 = [MWh/ 년 ] 스토브의 2013 년도총전력량기여도 : [MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.01[%] 스토브의 2013 년도전력부하용량 : 552[EA] 1.86[kW] ,000 = 0.29[MW] n 스토브의보급대수산정 스토브는가정, 상업, 산업, 학교부문으로나누어조사를하였다. 각부문별 보급대수의산정은다음과같은방법으로산정하였다

51 스토브의보급대수 [EA] : 부문별가구수 [ 가구 ] 가구당전기온풍기보급률 [%] 평균보급대수 [EA/ 가구 ] 가정, 산업, 상업부문의가구수는통계청, 학교부문은 2010년교육통계연보 자료를사용하였고, 보급률및평균보급대수는 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였고그값은아래 < 표 2.3.2> 과같다. < 표 2.3.2> 부문별가구수및스토브의보급률, 평균보급대수 구분 가구수 10) 보급률 11) 가구당스토브 [%] 평균보급대수 12) [EA/ 가구 ] 가정가정 17,574, 산업산업 429, 상업 상업 2,920, 학교 11, 년스토브의누적보급대수 [EA] : ( 가정 ) 17,574,067[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 1,959,122[EA] : ( 산업 ) 429,269[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 472,786[EA] : ( 상업 ) 2,920,799[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 1,374,908[EA] : ( 학교 ) 11,873[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 522[EA] 10) 통계청, 가정부문 : 2010 년인구통계, 산업 / 상업부문 : 2010 년사업체통계, 학교부문 : 2010 년교육통계연보 11) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 12) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

52 n 스토브의평균소비전력 스토브의평균소비전력은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기 보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분대당평균소비전력 [kw/ea] 13) 가정부문가정 1.00 산업부문산업 1.23 상업부문 상업 1.19 학교 1.86 n 스토브의연간가동시간 스토브의연간가동시간은난방기간의시간에스토브의가동률을곱한값을산 출하여사용하였다. 스토브의연간가동시간 : 난방기간의가동시간 [h/ 년 ] 스토브의가동률 [%] 난방기간의가동시간 [h/ 년 ] = 2,160[h/ 년 ](12~2월기준 ) 14) 스토브의연간가동시간 [h/ 년 ] : ( 가정 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,005[h/ 년 ] : ( 산업 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,616[h/ 년 ] : ( 상업 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,497[h/ 년 ] : ( 학교 ) 2,160[h/ 년 ] = 612[h/ 년 ] 13) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 14) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

53 n 스토브의가동률 스토브의가동률은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분스토브가동률 [%] 15) 가정부문가정 산업부문산업 상업부문 상업 학교 ) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및 0 이를이용한수요예측방법연구

54 3.3 EHP( 난방 ) 최근들어 1차에너지에비해에너지가격이낮을뿐아니라운전 관리가용이하고기기 1대로냉난방이가능한 EHP 보급이크게증가하고있는추세이다. 특히, 효율적인운전관리를기할수있는건물과학교에적용하는사례가크게증가함에따라전력피크의주요인으로지목받기도한적이있다. 국내보급되어있는 EHP는 1,370,987 대로산출되었으며보급용량은 10,792 [MW] 에달하는것으로분석되었다. 특히설치대수의 87% 인 1,198,521대가건물 ( 상업 ) 에설치되어있으며, 다음으로산업부분이 6.6% 인 90,300대, 학교가 6.0% 인 82,166대순으로나타났다. EHP에의한난방소비전력은국내전력사용량의 3.11% 인 14,799,751 [MWh/ 년 ] 로분석되었다. 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 산업 1,166, 상업 13,182, , 학교 451, 합계 14,799, , v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] [ 산업부문 ] EHP( 난방 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 90,300[EA] 8.72[kW/h] 1,481[h/ 년 ] 1,000 = 1,166,293.81[MWh/ 년 ] EHP( 난방 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 1,166,293.81[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.25[%] EHP( 난방 ) 의 2013 년도전력부하용량 : 90,300[EA] 8.72[kW] ,000 = [MW] [ 상업부문 ] EHP( 난방 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 1,198,521[EA] 7.85[kW/h] 1,401[h/ 년 ] 1,000 = 13,182,452.54[MWh/ 년 ]

55 EHP( 난방 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 13,182,452.54[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 2.77[%] EHP( 난방 ) 의 2013 년도전력부하용량 : 1,198,521[EA] 7.85[kW] ,000 = 6,102.99[MW] [ 학교부문 ] EHP( 난방 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 82,166[EA] 7.26[kW/h] 756[h/ 년 ] 1,000 = 451,005.23[MWh/ 년 ] EHP( 난방 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 451,005.23[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.09[%] EHP( 난방 ) 의 2013 년도전력부하용량 : 82,166[EA] 7.26[kW] ,000 = [MW] n EHP( 난방 ) 의보급대수산정 EHP( 난방 ) 는상업, 산업, 학교부문으로나누어조사를하였다. 각부문별보급 대수의산정은다음과같은방법으로산정하였다. EHP 의보급대수 [EA] : 부문별가구수 [ 가구 ] 가구당 EHP 보급률 [%] 평균보급대수 [EA/ 가구 ] 산업, 상업부문의가구수는통계청, 학교부문은 2010년교육통계연보 자료를사용하였고, 보급률및평균보급대수는 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였고그값은아래 < 표 2.3.3> 과같다

56 < 표 2.3.3> 부문별가구수및 EHP 의보급률, 평균보급대수 구분가구수 16) 가구당 EHP 보급률 17) [%] 평균보급대수 18) [EA/ 가구 ] 산업산업 429, 상업 상업 2,920, 학교 11, 년 EHP의누적보급대수 [EA] : ( 산업 ) 429,269[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 90,300[EA] : ( 상업 ) 2,920,799[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 1,198,521[EA] : ( 학교 ) 11,873[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 82,166[EA] n EHP( 난방 ) 의평균소비전력 EHP( 난방 ) 의평균소비전력은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기 기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분대당평균소비전력 [kw/ea] 19) 산업부문산업 8.72 상업부문 상업 7.85 학교 7.26 n EHP( 난방 ) 의연간가동시간 EHP( 난방 ) 의연간가동시간은난방기간의시간에 EHP 의가동률을곱한값을 16) 통계청, 가정부문 : 2010 년인구통계, 산업 / 상업부문 : 2010 년사업체통계, 학교부문 : 2010 년교육통계연보 17) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 18) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 19) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

57 산출하여사용하였다. EHP( 난방 ) 의연간가동시간 : 난방기간의가동시간 [h/ 년 ] EHP( 난방 ) 의가동률 [%] 난방기간의가동시간 [h/ 년 ] = 2,160[h/ 년 ](12~2월기준 ) 20) EHP( 난방 ) 의연간가동시간 [h/ 년 ] : ( 산업 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,481[h/ 년 ] : ( 상업 ) 2,160[h/ 년 ] = 1,1,401[h/ 년 ] : ( 학교 ) 2,160[h/ 년 ] = 756[h/ 년 ] n EHP( 난방 ) 의가동률 EHP( 난방 ) 의가동률은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급 률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분 EHP( 난방 ) 가동률 [%] 21) 산업부문산업 상업부문 상업 학교 ) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 21) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및 0 이를이용한수요예측방법연구

58 4. 조명부문의전력사용기기전력사용현황 조명부문에서는크게 LED, 형광등, HID등, 할로겐및백열등, 그리고가로등과기타등으로사용처를구분하였으며, 2013년도조명부분에서사용한전력량은 81,912,199[MWh/ 년 ] 으로국내총전력사용량의약 17.25% 인것으로분석되었다. 광원별전력사용량을분석한결과형광등부문이국내전력사용량의 8.53%( 국내조명전력사용량의 49%) 를차지하고있었으며, 다음으로보안등이나산업체공장실내등으로많이사용하는 HID등이국내전력사용량의 4.54% 를, 2000년후반부터고효율신광원으로널리보급되기시작한 LED등이 1.66% 순으로나타났다. 국내설치되어있는조명기기는약 930,852,000대로조사되었으며, 이중상시사용중인조명기기는설치대수의 77.9% 인 724,864,000 대로나타났다. 광원별로는직관형형광램프 ( 기타포함 ) 가 42.2% 인 392,870,000 대로가장높았으며, 다음으로콤팩트형광램프가 28.5% 인 206,612,000 대순으로많이보급되어있는것으로조사 분석되었다. 근래고효율광원으로정부에서적극적인보급지원정책을펼치고있는 LED 광원은조명기기의 16% 인 120,139,000대가보급된것으로조사되었다. < 표 2.5> 2013 년조명부문전력사용현황 구분년간전력사용량 [MWh/ 년 ] 전력량사용비중 [%] 형광등할로겐및가로등 LED HID 콤팩트형직관형및백열등및기타기타 합계 8,937,513 33,723,442 7,859,283 21,536,046 6,088,619 5,904,296 84,049, < 표 2.4.1> 광원별조명기기보급현황 구분설치등수 ( 대 ) 상시사용등수 ( 대 ) 콤팩트형 (%) 269,937,651 (28.5) 206,612,135 (28.5) 형광등직관형및기타 (%) 392,878,933 (42.2) 296,319,634 (40.9) 계 (%) 662,816,584 (70.7) 502,931,769 (69.4) LED (%) 148,938,353 (16.0) 120,139,876 (16.6) 백열등및할로겐 (%) 71,403,135 (7.6) 59,001,900 (8.1) HID등 (%) 31,615,184 (3.4) 24,212,880 (3.3) 기타 (%) 21,086,750 (2.3) 18,577,819 (2.6) 계 (%) 935,860,006 (100) 724,864,244 (100) * 2014 에너지관리공단 조명기기이용실태조사

59 < 표 2.4.2> 광원별조명기기사용량 구분 설치용량 (kw) 콤팩트형 (%) 8,413,592 (23.4) 형광등직관형및기타 (%) 12,217,820 (34.1) 계 (%) 20,631,412 (57.5) LED (%) 3,693,061 (10.3) 백열등및할로겐 (%) 3,170,248 (8.8) HID 등 (%) 7,234,267 (20.1) 기타 (%) 1,167,614 (3.3) 계 (%) 35,896,602 (100) v 2014 에너지관리공단조명기기이용실태조사 4.1 형광등 ( 콤팩트형 ) 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 가정 4,612, 상업 3,943, 산업 381, 합계 8,937, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] [ 가정부문 ] 형광등 ( 콤팩트형 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 122,028,893[ 개 ] 31.47[W/h] 1,201[h/ 년 ] 1,000,000 = 4,612,139[MWh/ 년 ] 형광등 ( 콤팩트형 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 4,612,139[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.97[%] [ 상업부문 ] 형광등 ( 콤팩트형 ) 의 2013 년도연간전력량 : 78,274,324[ 개 ] 21.81[W/h] 2,310[h/ 년 ] 1,000,000 = 3,943,546[MWh/ 년 ] 형광등 ( 콤팩트형 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 3,943,546[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.83[%]

60 [ 산업부문 ] 형광등 ( 콤팩트형 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 6,308,918[ 개 ] 26.20[W/h] 2,310[h/ 년 ] 1,000,000 = 381,828[MWh/ 년 ] 형광등 ( 콤팩트형 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 381,828[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.08[%] n 형광등 ( 콤팩트형 ) 의보급대수 < 표 2.4.3> 콤팩트형광램프현황 구분 산업 (%) 건물 (%) 주택 (%) 계 (%) 사용등수 ( 대 ) 사용용량 (kw) 6,308,918 78,274, ,028,893 (3.1) (37.9) (59.0) 190,784 2,436,230 3,971,236 (2.9) (33.6) v 2014 년에너지관리공단조명기기이용현황조사 (63.5) 206,612,135 (100) 6,598,250 (100) n 형광등 ( 콤팩트 ) 의평균소비전력 형광등 ( 콤팩트 ) 의평균소비전력은 2014년한국광산업진흥회에서조사한 2014년조명기기이용실태조사및조명전력절감방안연구 자료를사용하여실태조사된형광등 ( 콤팩트 ) 의총소비전력을총설치수량으로나누어평균소비전력을산출하였다

61 < 표 2.4.4> 형광등 ( 콤팩트 ) 의실태조사된조명수량및소비전력 ( 가정부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] , , , , ,860 합계 ,086 < 표 2.4.5> 형광등 ( 콤팩트 ) 의실태조사된조명수량및소비전력 ( 상업부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] , , , , , , , , ,

62 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] , , , 합계 ,

63 < 표 2.4.6> 형광등 ( 콤팩트 ) 의실태조사된조명수량및소비전력 ( 산업부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] , , , , , , , , , , , , , , , ,180 합계 19, ,075 형광등 ( 콤팩트 ) 의평균소비전력은 : ( 가정 ) 134,086[W] 4,261[EA] = 31.47[W/EA] : ( 상업 ) 376,115[W] 17,248[EA] = 21.81[W/EA] : ( 산업 ) 509,075[W] 19,427[EA] = 26.20[W/EA]

64 n 조명광원별연간점등시간 형광등 ( 콤팩트 ) 의연간점등시간은에너지관리공단 2014 조명기기이용현황 조사자료를활용하였으며그값은 < 표 2.4.7> 과같다. < 표 2.4.7> 각부문별연간가동시간산정 산업 상업 ( 건물 ) 가정 직관형 4,410 3,612 1,555 콤팩트 2,310 3,505 1,201 서크라인 3,255 4,046 1,200 할로겐및백열등 1,916 3, HID 3,667 3,562 3,562 LED 2,468 3,964 1,019 v 2014년에너지관리공단조명기기이용현황조사 n 최대부하시조명부하의기여도 < 표 2.4.8> 최대부하시조명부하의기여도 (2008년, 2014년 ) 산업 상업 ( 건물 ) 가정 2008 실태조사 2.49 [%] 21.8 [%] 2014 실태조사 5.2 [%] 28.4 [%] 평균 3.84 [%] 25.1 [%] 5 [%]

65 4.2 형광등 ( 직관형 ) 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 가정 3,246, 상업 21,053, 산업 9,424, 합계 33,723, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] [ 가정부문 ] 형광등 ( 직관형 ) 의 2013 년도연간전력량 : 59,458,121[ 개 ] 35.11[W/h] 1,555[h/ 년 ] 1,000,000 = 3,246,178[MWh/ 년 ] 형광등 ( 직관형 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 3,246,178[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.68[%] [ 상업부문 ] 형광등 ( 직관형 ) 의 2013 년도연간전력량 : 173,317,027[ 개 ] 33.63[W/h] 3,612[h/ 년 ] 1,000,000 = 21,053,090[MWh/ 년 ] 형광등 ( 직관형 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 21,053,090[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 4.43[%] [ 산업부문 ] 형광등 ( 직관형 ) 의 2013 년도연간전력량 : 63,544,486[ 개 ] 33.63[W/h] 4,410[h/ 년 ] 1,000,000 = 9,424,174[MWh/ 년 ] 형광등 ( 직관형 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 9,424,174[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.98[%]

66 n 형광등 ( 직관형 ) 의보급대수 < 표 2.4.9> 직관형및기타형광램프현황 구분 산업건물주택 (%) (%) (%) 사용등수 ( 대 ) 59,458, ,317,027 63,544,486 (20.1) (58.5) (21.4) 사용용량 (kw) 1,974,610 5,163,069 1,958,088 (19.9) (56.8) (23.3) v 2014 년에너지관리공단조명기기이용현황조사 계 (%) 296,319,634 (100) 9,095,767 (100) n 형광등 ( 직관형 ) 의평균소비전력 형광등 ( 직관형 ) 의평균소비전력은 2014년한국광산업진흥회에서조사한 2014년조명기기이용실태조사및조명전력절감방안연구 자료를사용하여실태조사된형광등 ( 직관형 ) 의총소비전력을총설치수량으로나누어평균소비전력을산출하였다. < 표 > 형광등 ( 직관형 ) 의실태조사된조명수량및소비전력 ( 가정부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W]

67 < 표 > 형광등 ( 직관형 ) 의실태조사된조명수량및소비전력 ( 산업부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] 1,678 46,984 형광등 ( 콤팩트 ) 의평균소비전력은 : ( 가정 ) 12,814[W] 365[EA] = 35.11[W/EA] : ( 산업 ) 868,533[W] 25,825[EA] = 33.63[W/EA]

68 4.3 LED 구분연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 가정 42, 상업 7,383, 산업 433, 합계 7,859, v 2013 년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013 년 ]( 동절기 ) v 2013 년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013 년 ] [ 가정부문 ] LED 의 2013 년도연간전력량 : 6,159,815[ 개 ] 6.75[W/h] 1,019[h/ 년 ] 1,000,000 = 42,369[MWh/ 년 ] LED 의 2013 년도총전력량기여도 : 42,369[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.01[%] [ 상업부문 ] LED 의 2013 년도연간전력량 : 104,173,944[ 개 ] 17.88[W/h] 3,964[h/ 년 ] 1,000,000 = 7,383,466[MWh/ 년 ] LED 의 2013 년도총전력량기여도 : 7,383,466[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.55[%] [ 산업부문 ] LED 의 2013 년도연간전력량 : 9,806,117[ 개 ] 17.91[W/h] 2,468[h/ 년 ] 1,000,000 = 433,448[MWh/ 년 ] LED 의 2013 년도총전력량기여도 : 433,448[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.09[%]

69 n LED 의보급에따른전기절감효과분석 [ 가정부문 ] [ 교체전용량 LED 용량 ] 등수 점등시간 ] : [ ] 6,159,815[EA] 1,019[h/ 년 ] 1,000,000= 177,949[MWh/ 년 ] [ 상업부문 ] [ 교체전용량 LED 용량 ] 등수 점등시간 ] : [ ] 104,173,944[EA] 3,964[h/ 년 ] 1,000,000= 6,503,892[MWh/ 년 ] [ 산업부문 ] [ 교체전용량 LED 용량 ] 등수 점등시간 ] : [ ] 9,806,117[EA] 2,468[h/ 년 ] 1,000,000= 380,447[MWh/ 년 ] LED 교체에따른에너지절감효과 - LED 교체에따른전기절감량 : 7,062,288[MWh/ 년 ] - LED 교체에따른전력요금절감액 : 7,062[ 억원 / 년 ] - 총전력량대비절감율 : 1.5[%] 조명용광원은사용용도와목적에따라다양한기술개발과상품화를통하여시장경쟁력확보에주력하고있다. 최근에고효율신광원으로주목받고있는광원으로는 LED 조명, OLED(Organic Light-emitting diode) 조명, CNT(Carbon Nano Tube) 조명, UCD(Ultra Content Discharge) 램프, 콤팩트 MH 램프, 무전극 HID 램프, 무전극형광램프등이있다. 현재조명기기시장동향은국내 외적으로정도의차이는있으나대부분의국가에서 LED 기술개발과보급확산에주력하면서고효율 장수명의신광원개발에대한기술개발과정책지원을적극추진하고있다. 특히국내고효율조명기기보급정책의경우시장의경쟁력을기반으로하는건전한발전보다는 LED 광원에집중지원함으로써미래조명으로주목받고있는일부고효율신광원들의기술개발과시장진입에커다란어려움을주고있는실정이다. 정부는광원의다양성을인정하고조명산업의건전한발전과육성을위하여 LED 와함께고효율신광원에대한지원도병행추진하여야한다

70 n LED 의보급대수 < 표 > LED 조명현황 구분 산업건물주택 (%) (%) (%) 사용등수 ( 대 ) 9,806, ,173,944 6,159,815 (8.2) (86.7) (5.1) 사용용량 (kw) 332,239 2,556, ,747 (10.9) (84.2) (4.9) v 2014 년에너지관리공단조명기기이용현황조사 계 (%) 120,139,876 (100) 3,036,574 (100) n LED 의평균소비전력 LED의평균소비전력은 2014년한국광산업진흥회에서조사한 2014년조명기기이용실태조사및조명전력절감방안연구 자료를사용하여실태조사된 LED의총소비전력을총설치수량으로나누어평균소비전력을산출하였다. < 표 > LED의실태조사된조명수량및소비전력 ( 가정부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] < 표 > LED의실태조사된조명수량및소비전력 ( 상업부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W]

71 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] < 표 > LED의실태조사된조명수량및소비전력 ( 산업부문 ) 소비전력 [W] 개수 소비전력계 [W] LED 의평균소비전력은 : ( 가정 ) 412[W] 61[EA] = 6.75[W/EA]

72 : ( 상업 ) 96,701[W] 5,344[EA] = 18.10[W/EA] : ( 산업 ) 87,141[W] 4,866[EA] = 17.91[W/EA] 4.4 HID 등 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 가정 698, 상업 ( 건물 ) 13,817, 산업 7,020, 합계 21,536, [ 가정부문 ] HID 등의 2013 년도연간전력량 : 952,000[ 개 ] 206[W/h] 3,562[h/ 년 ] 1,000,000 = 698,551[MWh/ 년 ] HID 등의 2013 년도총전력량기여도 : 698,551[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.15[%] v 1 대당단위용량은 2014 년에너지관리공단조명기기이용실태조사결과 건물단위용량과점등시간적용 [ 상업부문 ] HID 등의 2013 년도연간전력량 : 14,919,556[ 개 ] 260[W/h] 3,562[h/ 년 ] 1,000,000 = 13,817,299[MWh/ 년 ] HID 등의 2013 년도총전력량기여도 : 13,817,299[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 2.9[%] [ 산업부문 ] HID 등의 2013 년도연간전력량 : 9,293,325[ 개 ] 206[W/h] 3,667[h/ 년 ] 1,000,000 = 7,020,196[MWh/ 년 ]

73 HID 등의 2013 년도총전력량기여도 : 7,020,196[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.47[%] < 표 > HID 조명현황 구분 산업건물주택 (%) (%) (%) 수은등 ( 대 ) 815, ,185 (58.2) (41.8) MH등 ( 대 ) 7,420,909 10,894,299 (40.5) (59.5) 나트륨등 ( 대 ) 1,056,736 3,440,072 (23.6) (76.4) 계 9,293,325 14,919, ,000 (36.9) (59.3) (3.8) v 2014 년에너지관리공단조명기기이용실태조사 계 (%) 1,400,865 (100) 18,315,208 (100) 4,496,808 (100) 25,164,881 (100) < 표 > HID등단위용량 산업 상업 가정 1대당용량 (W) v 2014년에너지관리공단조명기기이용실태조사 4.5 할로겐및백열등 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 가정 358, 상업 ( 건물 ) 5,504, 산업 224, 합계 6,088, [ 가정부문 ] 할로겐및백열등의 2013 년도연간전력량 :20,409,827[ 개 ] 37[W/h] 475[h/ 년 ] 1,000,000 = 358,702[MWh/ 년 ] 할로겐및백열등의 2013 년도총전력량기여도 : 358,702[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.07[%]

74 [ 상업부문 ] 할로겐및백열등의 2013 년도연간전력량 : 36,758,747[ 개 ] 45[W/h] 3,328[h/ 년 ] 1,000,000 = 5,504,990[MWh/ 년 ] 할로겐및백열등의 2013 년도총전력량기여도 : 5,504,990[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.16[%] [ 산업부문 ] 할로겐및백열등의 2013 년도연간전력량 : 1,833,327[ 개 ] 72[W/h] 1,704[h/ 년 ] 1,000,000 = 224,927[MWh/ 년 ] 할로겐및백열등의 2013 년도총전력량기여도 : 224,927[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.05[%] < 표 > 할로겐및백열등현황 백열등할로겐계 산업건물주택구분 (%) (%) (%) 사용등수 1,152,926 15,020,461 19,433,872 ( 대 ) (3.2) (42.2) (54.6) 사용용량 94, , ,822 (kw) (5.8) (48.9) (45.3) 사용등수 680,401 21,738, ,955 ( 대 ) (2.9) (92.9) (4.2) 사용용량 38, ,135 20,251 (kw) (4.2) (93.6) (2.2) 사용등수 1,833,327 36,758,747 20,409,827 ( 대 ) (3.1) (62.3) (34.6) 사용용량 133,145 1,651, ,073 (kw) (5.2) (64.9) (29.9) v 2014 년에너지관리공단조명기기이용실태조사 계 (%) 35,607,259 (100) 1,634,648 (100) 23,394,642 (100) 909,809 (100) 59,001,901 (100) 2,544,457 (100)

75 < 표 > 할로겐및백열등 1등당용량 산업 상업 가정 할로겐 (W) 백열등 (W) 평균용량 (W) v 2014 년에너지관리공단조명기기이용실태조사 4.6 가로등 구분연간전력량 [MWh] 전력사용량비중 [%] 가로등 3,156, % v 2013 한국전력통계 < 표 > 광원별가로등현황 구분 나트륨램프 (%) 등수 1,330,382 (54.2) 세라믹MH (%) 611,190 (24.9) MH 램프 (%) 257,731 (10.5) 형광램프 (%) 112,910 (4.6) LED (%) 93,274 (3.8) 기타 (%) 48,644 (2.0) 합계 (%)

76 5. 냉방부문의전력사용기기연간전력량및전력기여도조사 냉방부문에서는크게패키지에어컨과 EHP 그리고대형냉방기기로사용처를구분하였고 2013년총연간전력량은 28,308,184[MWh/ 년 ] 으로국가총전력에약 5.96[%] 의비중을차지한것으로분석되었다. 또한최대부하시피크전력은 13,731.25[MW] 로 2013년피크전력 ( 하절기 ) 부하의약 18.55[%] 로나타났다. < 표 2.6> 2013 년냉방부문연간연간사용현황 구분패키지에어컨 EHP( 냉방 ) 대용량냉동기합계 연간전력량 [MWh/ 년 ] 전력량기여도 [%] 최대부하시피크전력 [MW] 전력기여도 [%] 22,813,138 5,495,046 10,647,880 38,956, , , , , 패키지에어컨 구분연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 최대부하시피크부하 [MW] 피크부하기여율 [%] 가정 5,622, , 산업 936, 상업 15,759, , 학교 495, 합계 22,813, , v 2013 년최대부하 (Peak) : 74,015 [MW/2013 년 ]( 하절기 ) v 2013 년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013 년 ] [ 가정부문 ] 패키지에어컨의 2013 년도총연간전력량 : 14,180,655[EA] 1.25[kW/h] 317[h/ 년 ] 1,000 = 5,622,048.30[MWh/ 년 ]

77 패키지에어컨의 2013 년도총전력량기여도 : 5,622,048.30[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.18[%] 패키지에어컨의 2013 년도최대부하시부하전력 : 14,180,655[EA] 1.25[kW] 0.641( 이용율 ) 0.193( 수용률 ) = 2,192,8[MW] 패키지에어컨의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : 2,192.8[MW] 74,015[MW] 100 = 2.96[%] [ 산업부문 ] 패키지에어컨의 2013 년도총연간전력량 : 539,165[EA] 1.70[kW/h] 1,021[h/ 년 ] 1,000 = 936,161.59[MWh/ 년 ] 패키지에어컨의 2013 년도총전력량기여도 : 936,161.59[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.20[%] 패키지에어컨의 2013 년도최대부하시부하전력 : 539,165[EA] 1.70[kW] 0.651( 이용율 ) 0.616( 수용률 ) = [MW] 패키지에어컨의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : [MW] 74,015[MW] 100 = 0.53[%] [ 상업부문 ] 패키지에어컨의 2013 년도총연간전력량 : 9,266,235[EA] 1.68[kW/h] 1,012[h/ 년 ] 1,000 = 15,759,119.67[MWh/ 년 ] 패키지에어컨의 2013 년도총전력량기여도 : 15,759,119.67[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 3.32[%] 패키지에어컨의 2013 년도최대부하시부하전력 : 9,266,235[EA] 1.68[kW] 0.611( 이용율 ) 0.725( 수용률 ) = [MW] 패키지에어컨의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : 6,895.91[MW] 74,015[MW] 100 = 9.32[%]

78 [ 학교부문 ] 패키지에어컨의 2013 년도총연간전력량 : 258,376[EA] 2.10[kW/h] 914[h/ 년 ] 1,000 = 495,807.96[MWh/ 년 ] 패키지에어컨의 2013 년도총전력량기여도 : 495,807.96[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.10[%] 패키지에어컨의 2013 년도최대부하시부하전력 : 258,376[EA] 2.10[kW] 0.424( 이용율 ) 0.725( 수용율 ) = [MW] 패키지에어컨의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : [MW] 74,015[MW] 100 = 0.22[%] n 패키지에어컨의보급대수산정 패키지에어컨은가정, 상업, 산업, 학교부문으로나누어조사를하였다. 각부 문별보급대수의산정은다음과같은방법으로산정하였다. 스토브의보급대수 [EA] : 부문별가구수 [ 가구 ] 가구당전기온풍기보급률 [%] 평균보급대수 [EA/ 가구 ] 가정, 산업, 상업부문의가구수는통계청, 학교부문은 2010년교육통계연보 자료를사용하였고, 보급률및평균보급대수는 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였고그값은아래 < 표 2.5.1> 과같다

79 < 표 2.5.1> 부문별가구수및패키지에어컨의보급률, 평균보급대수 구분 가구수 22) 보급률 23) 가구당패키지에어컨 [%] 평균보급대수 24) [EA/ 가구 ] 가정가정 17,574, 산업산업 429, 상업 상업 2,920, 학교 11, 년패키지에어컨의누적보급대수 [EA] : ( 가정 ) 17,574,067[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 14,180,655[EA] : ( 산업 ) 429,269[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 539,165[EA] : ( 상업 ) 2,920,799[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 9,266,235[EA] : ( 학교 ) 11,873[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 258,376[EA] n 패키지에어컨의평균소비전력 패키지에어컨의평균소비전력은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방 기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분 대당평균소비전력 [kw/ea] 25) 가정부문 가정 1.25 산업부문 산업 1.70 상업부문 상업 1.68 학교 2.10 n 패키지에어컨의연간가동시간 패키지에어컨의연간가동시간은냉방기간의시간에스토브의가동률을곱한 22) 통계청, 가정부문 : 2010 년인구통계, 산업 / 상업부문 : 2010 년사업체통계, 학교부문 : 2010 년교육통계연보 23) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 24) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 25) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

80 값을산출하여사용하였다. 패키지에어컨의연간가동시간 : 냉방기간의가동시간 [h/ 년 ] 페키지에어컨의가동률 [%] 냉방기간의가동시간 [h/ 년 ] = 1,488[h/ 년 ](7~8 월기준 ) 26) 패키지에어컨의연간가동시간 [h/ 년 ] : ( 가정 ) 1,488[h/ 년 ] = 1,005[h/ 년 ] : ( 산업 ) 1,488[h/ 년 ] = 1,616[h/ 년 ] : ( 상업 ) 1,488[h/ 년 ] = 1,497[h/ 년 ] : ( 학교 ) 1,488[h/ 년 ] = 612[h/ 년 ] n 패키지에어컨의가동률 패키지에어컨의가동률은 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분 패키지에어컨가동률 [%] 27) 가정부문 가정 산업부문 산업 상업부문 상업 학교 ) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 27) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및 0 이를이용한수요예측방법연구

81 5.1.2 EHP( 냉방 ) 구분 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 산업 631, 상업 4,577, , 학교 285, 합계 5,495, , v 2013년최대부하 (Peak) : 74,015 [MW/2013년]( 하절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] [ 산업부문 ] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 90,300[EA] 6.27[kW/h] 1,116[h/ 년 ] 1,000 = 631,858[MWh/ 년 ] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 631,858.00[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.13[%] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도최대부하시전력부하 : 90,300[EA] 6.27[kW] 0.651( 이용율 ) 0.617( 수용율 ) = [MW] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : MW] 74,015[MW] 100 = 0.31[%] [ 상업부문 ] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 1,198,521[EA] 3.78[kW/h] 1,010[h/ 년 ] 1,000 = 4,577,645.24[MWh/ 년 ] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 4,577,645.24[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.96[%] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도최대부하시전력부하 : 1,198,521[EA] 3.78[kW] 0.611( 이용율 ) 0.725( 수용율 ) = 2,006.85[MW] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : 2,006.85[MW] 74,015[MW] 100 = 2.71[%]

82 [ 학교부문 ] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도총연간전력량 : 82,166[EA] 3.47[kW/h] 1,001[h/ 년 ] 1,000 = 285,543.24[MWh/ 년 ] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 285,543.24[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.06[%] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도최대부하시전력부하 : 82,166[EA] 3.47[kW] 0.711( 이용율 ) 0.496( 수용룰 ) = [MW] EHP( 냉방 ) 의 2013 년도전력기여도 ( 하절기 ) : [MW] 74,015[MW] 100 = 0.13[%] n EHP( 냉방 ) 의보급대수산정 EHP( 냉방 ) 는상업, 산업, 학교부문으로나누어조사를하였다. 각부문별보급 대수의산정은다음과같은방법으로산정하였다. EHP 의보급대수 [EA] : 부문별가구수 [ 가구 ] 가구당 EHP 보급률 [%] 평균보급대수 [EA/ 가구 ] 산업, 상업부문의가구수는통계청, 학교부문은 2010년교육통계연보 자료를사용하였고, 보급률및평균보급대수는 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였고그값은아래 < 표 1.4.3> 과같다. < 표 2.5.2> 부문별가구수및 EHP의보급률, 평균보급대수 구분가구수 28) 가구당 EHP 보급률 29) [%] 평균보급대수 30) [EA/ 가구 ] 산업산업 429, 상업 상업 2,920, 학교 11,

83 2013년 EHP의누적보급대수 [EA] : ( 산업 ) 429,269[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 90,300[EA] : ( 상업 ) 2,920,799[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 1,198,521[EA] : ( 학교 ) 11,873[ 가구 ] [EA/ 가구 ] = 82,166[EA] n EHP( 냉방 ) 의평균소비전력 EHP( 냉방 ) 의평균소비전력은 2012 년동의대학교에서연구한 전기용냉방기 기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분대당평균소비전력 [kw/ea] 31) 산업부문산업 6.27 상업 3.78 상업부문학교 3.47 n EHP( 냉방 ) 의연간가동시간 EHP( 냉방 ) 의연간가동시간은난방기간의시간에 EHP의가동률을곱한값을산출하여사용하였다. EHP( 냉방 ) 의연간가동시간 : 냉방기간의가동시간 [h/ 년 ] EHP( 냉방 ) 의가동률 [%] 냉방기간의가동시간 [h/ 년 ] = 1,488[h/ 년 ](12~2 월기준 ) 32) EHP( 냉방 ) 의연간가동시간 [h/ 년 ] : ( 산업 ) 1,488[h/ 년 ] = 1,116[h/ 년 ] : ( 상업 ) 1,488[h/ 년 ] = 1,010[h/ 년 ] : ( 학교 ) 1,488[h/ 년 ] = 1,001[h/ 년 ] 28) 통계청, 가정부문 : 2010 년인구통계, 산업 / 상업부문 : 2010 년사업체통계, 학교부문 : 2010 년교육통계연보 29) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 30) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 31) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구 32) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및이를이용한수요예측방법연구

84 n EHP( 냉방 ) 의가동률 EHP( 냉방 ) 의가동률은 2012년동의대학교에서연구한 전기용냉방기기보급률, 사용실태조사및이를이용한수요예측방법연구 자료를사용하였다. 구분 EHP( 난방 ) 가동률 [%] 33) 산업부문산업 상업 상업부문학교 ) 2012 년동의대학교, 전기용냉방기기보급률, 사용행태조사및 0 이를이용한수요예측방법연구

85 5.3 대용량냉동기 대용량냉동기는터보냉동기, 스크류냉동기, 왕복동냉동기로써냉동기의사용처에따라농 수산물, 산업용냉방용 ( 건물등 ), 기타로분류하였으며, 냉매의특성에따라 R-22, 암모니아, R-134, 가타로분류하여전력사용실태를분석하였다. 전력사용량측정은냉매와 내용연수, 운전부하특성들을고려하여분류하여냉동기의성적계수 (COP) 를측정하였으며운전시간, 부하율등을기존연구보고서자료를활용하였다. 구분연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 최대부하시부하 [MW] 피크부하시기여도 [%] 건물냉방용 309, 산업 9,370, , 농 수산물 967, 합계 10,647, , 최대부하시기여율피크부하시냉동전력 [kw] = 냉동기소비전력 (kw) 이용율 수용률 [ 건물냉방용부문 ] : 793,167[kW] = [kW] [ 산업부문 ] : 2,159,940[kW] = 1,226.31[kW] [ 농 수산물부문 ] : 226, = [kW] < 표 2.5.3> 대용량냉동기현황 구분건물냉방용산업용 농 수산물 / 기타 계 냉동기용량 (RT) 631,385 1,621, ,407 2,403,759 비중

86 < 표 2.5.4> 냉매특성에따른냉동기용량 구분 R-22 암모니아 R-134 기타계 냉동기용량 (RT) 847, ,484 1,016, ,091 2,403,770 비중 v 2014 년냉동 공조협회 < 표 2.5.5> 냉동기가동시간 구분건물냉방용산업용농 수산물 / 기타 가동시간 (Hr/y) < 표 2.5.6> 냉동기부하율, 이용율, 수용율 구분건물냉방용산업용농 수산물 / 기타평균 부하율 (%) 이용율 (%) 피크시수용율 (%) < 표 2.5.7> 냉매특성에따른냉동시스템 (COP) 구분 R-22 암모니마 R-134 기타 COP v 2006~2008 산업체및건물에너지진단결과분석자료 < 표 2.5.8> 용도별냉동기전력 구분건물냉방용산업용 농 수산물 / 기타 계 냉동전력 (kw) 793,167 2,159, ,404 3,179,511 v 냉동기 COP 를환산하여전력용량 (kw) 산출

87 6. 가정부문의전력사용기기전력사용현황 가정부문에서는총 6개품목의가정용가전기기로사용처를구분하였으며, 가전기기부분에서사용한 2013년도전력량은 31,861,508MWh/ 년 ] 으로국내총전력사용량의 4.8[%] 를차지하고있다. 가전기기중전력사용량이가장많은기기는전기밥솥부문으로취사 보온시국내전력사용량의 3.21[%] 인 15,241,016 [MWh/ 년 ] 을사용한것으로나타났으며, 다음으로는냉장고로서국내전력사용량의 1.6% 인 6,646,204 [MWh/ 년 ] 을, TV가 1.13[%] 인 5,347,524 [MWh/ 년 ], 김치냉장고가 0.49[%] 인 2,331,772 [MWh/ 년 ] 을각각사용한것으로분석되었다. < 표 2.7> 2013 년가정부문연간전력사용현황 구분총연간전력량 [MWh/ 년 ] 전력량기여도 [%] 전력 [MW] 전력기여도 [%] 일반김치전기밥솥 TV 냉장고냉장고 ( 취사 ) ( 보온 ) 컴퓨터 세탁기 합계 6,446,204 2,331,772 5,347,524 5,652,769 9,584,247 1,654, ,564 31,861, , 일반냉장고 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 6,446, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] 일반냉장고의 2013 년도연간전력량 : 17,948,000[EA] 41[W/h] 8,760[h/ 년 ] 1,000,000 = 6,446,204[MWh/ 년 ] 일반냉장고의 2013 년도총전력량기여도 : 6,446,204[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.36[%]

88 일반냉장고의 2013 년도전력 : 17,948,000[EA] 41[W] ,000,000 = [MW] 일반냉장고의 2013 년도전력기여도 : [MW] 76,522[MW] 100 = 0.96[%] n 일반냉장고의보급대수산정 일반냉장고의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가 정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다. < 표 2.6.1> 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 김치냉장고 ,777 12,300 10,311 3,628 5, ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년일반냉장고의누적보급대수 [EA]: 17,948,000[EA] n 일반냉장고의평균소비전력, 가동시간 일반냉장고의평균소비전력과연간사용시간은통계청에서조사된 2013 년가 전기기보급률및가정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수 자료를활용하였다

89 < 표 2.6.2> 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 구분 평균소비전력연간사용시간 [W] [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3, 년일반냉장고의평균소비전력 [W] : 41[W/EA] 2013 년일반냉장고의연간가동시간 [W] : 8,760[h/ 년 ] n 일반냉장고의가동률 출하였다. 일반냉장고의가동률은일반냉장고의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나누어산 일반냉장고의의가동률 [%] : 8,760[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] = 김치냉장고 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 2,331, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] 김치냉장고의 2013 년도연간전력량 : 14,788,000[EA] 18[W/h] 8,760[h/ 년 ] 1,000,000 = 2,331,772[MWh/ 년 ]

90 김치냉장고의 2013 년도총전력량기여도 : 2,331,772[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.49[%] 김치냉장고의 2013 년도전력 : 14,788,000[EA] 18[W] ,000,000 = [MW] 김치냉장고의 2013 년도전력기여도 : [MW] 76,522[MW] 100 = 0.35[%] n 김치냉장고의보급대수산정 김치냉장고의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가 정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다. < 표 2.6.3> 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 김치냉장고 ,777 12,300 10,311 3,628 5, ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년김치냉장고의누적보급대수 [EA]: 14,788,000[EA] n 김치냉장고의평균소비전력, 가동시간 김치냉장고의평균소비전력과연간사용시간은통계청에서조사된 2013 년가 전기기보급률및가정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수 자료를활용하였다

91 < 표 2.6.4> 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 구분 평균소비전력연간사용시간 [W] [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3, 년김치냉장고의평균소비전력 [W] : 18[W/EA] 2013 년김치냉장고의연간가동시간 [W] : 8,760[h/ 년 ] n 김치냉장고의가동률 출하였다. 김치냉장고의가동률은김치냉장고의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나누어산 김치냉장고의가동률 [%] : 8,760[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] =

92 6.3 TV 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 5,347, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] TV 의 2013 년도연간전력량 : 21,283,000[EA] 131[W/h] 1,918[h/ 년 ] 1,000,000 = 5,347,524[MWh/ 년 ] TV 의 2013 년도총전력량기여도 : 5,347,524[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.13[%] TV 의 2013 년도전력 : 21,283,000[EA] 131[W] ( 수용율 ) 1,000,000 = 91.57[MW] TV 의 2013 년도전력기여도 : 2,788.07[MW] 76,522[MW] 100 = 0.80[%]

93 n TV 의보급대수산정 TV 의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정용전 력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다. < 표 2.6.5> 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고세탁기컴퓨터전기밥솥 ,777 12,300 10,311 3,628 5,447 김치 냉장고 ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년 TV 의누적보급대수 [EA]: 21,283,000[EA] n TV 의평균소비전력, 가동시간 TV 의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정용전 력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다. < 표 2.6.6> 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 구분 평균소비전력연간사용시간 [W] [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3,

94 2013 년 TV 의평균소비전력 [W] : 131[W/EA] 2013 년 TV 의연간가동시간 [W] : 1,918[h/ 년 ] n TV 의가동률 TV 의가동률은 TV 의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나누어산출하였다. TV 의가동률 [%] : 1,918[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] = 전기밥솥 ( 취사 ) 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 5,652, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] 전기밥솥 ( 취사 ) 의 2013 년도연간전력량 : 16,001,000[EA] 1,036[W/h] 341[h/ 년 ] 1,000,000 = 5,652,769[MWh/ 년 ] 전기밥솥 ( 취사 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 5,652,769[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 1.19[%] n 전기밥솥의보급대수산정 전기밥솥의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정 용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다

95 < 표 2.6.7> 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 김치냉장고 ,777 12,300 10,311 3,628 5, ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년전기밥솥의누적보급대수 [EA]: 16,001,000[EA] n 전기밥솥 ( 취사 ) 의평균소비전력, 가동시간 전기밥솥 ( 취사 ) 의평균소비전력과연간사용시간은통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보 급대수자료를활용하였다. 구분 < 표 2.6.8> 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 평균소비전력 [W] 연간사용시간 [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3, 년전기밥솥 ( 취사 ) 의평균소비전력 [W] : 1,036[W/EA] 2013 년전기밥솥 ( 취사 ) 의연간가동시간 [W] : 341[h/ 년 ] n

96 n 전기밥솥 ( 취사 ) 의가동률 전기밥솥 ( 취사 ) 의가동률은전기밥솥 ( 취사 ) 의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나 누어산출하였다. 전기밥솥 ( 취사 ) 의가동률 [%] : 341[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] = 전기밥솥 ( 보온 ) 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 9,584, , v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] 전기밥솥 ( 보온 ) 의 2013 년도연간전력량 : 16,001,000[EA] 158[W/h] 3,791[h/ 년 ] 1,000,000 = 9,584,247[MWh/ 년 ] 전기밥솥 ( 보온 ) 의 2013 년도총전력량기여도 : 9,584,247[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 2.02[%] 전기밥솥 ( 보온 ) 의 2013 년도전력 : 16,001,000[EA] 158[W] ( 수용율 ) 1,000,000 = [MW] 전기밥솥 ( 보온 ) 의 2013 년도전력기여도 : 1,094.09[MW] 76,522[MW] 100 = 1.43[%] n 전기밥솥의보급대수산정 전기밥솥의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정 용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다

97 < 표 2.6.9> 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 김치냉장고 ,777 12,300 10,311 3,628 5, ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년전기밥솥의누적보급대수 [EA]: 16,001,000[EA] n 전기밥솥 ( 보온 ) 의평균소비전력, 가동시간 전기밥솥 ( 보온 ) 의평균소비전력과연간사용시간은통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보 급대수자료를활용하였다. < 표 > 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 구분 평균소비전력연간사용시간 [W] [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3, 년전기밥솥 ( 보온 ) 의평균소비전력 [W] : 158[W/EA] 2013 년전기밥솥 ( 보온 ) 의연간가동시간 [W] : 3,791[h/ 년 ]

98 n 전기밥솥 ( 보온 ) 의가동률 전기밥솥 ( 보온 ) 의가동률은전기밥솥 ( 보온 ) 의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나 누어산출하였다. 전기밥솥 ( 취사 ) 의가동률 [%]: 3,791[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] = 컴퓨터 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 1,654, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] 컴퓨터의 2013 년도연간전력량 : 10,789,000[EA] 256[W/h] 599[h/ 년 ] 1,000,000 = 1,654,428[MWh/ 년 ] 컴퓨터의 2013 년도총전력량기여도 : 1,654,428[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.35[%] 컴퓨터의 2013 년도전력 : 10,789,000[EA] 256[W] ( 수용율 ) 1,000,000 = 18.88[MW] 컴퓨터의 2013 년도전력기여도 : 18.88[MW] 76,522[MW] 100 = 0.03[%] n 컴퓨터의보급대수산정 컴퓨터의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정용 전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다

99 < 표 > 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고세탁기컴퓨터전기밥솥 ,777 12,300 10,311 3,628 5,447 김치 냉장고 ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년컴퓨터의누적보급대수 [EA]: 10,789,000[EA] n 컴퓨터의평균소비전력, 가동시간 컴퓨터의평균소비전력과연간사용시간은통계청에서조사된 2013 년가전기 기보급률및가정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료 를활용하였다. < 표 > 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 구분 평균소비전력연간사용시간 [W] [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3, 년컴퓨터의평균소비전력 [W] : 256[W/EA] 2013 년컴퓨터의연간가동시간 [W] : 599[h/ 년 ]

100 n 컴퓨터의가동률 컴퓨터의가동률은컴퓨터의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나누어산출하였다. 컴퓨터의가동률 [%] : 599[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] = 세탁기 연간전력량 [MWh] 전력량기여도 [%] 전력부하량 [MW] 전력기여도 [%] 844, v 2013년최대부하 (Peak) : 76,522 [MW/2013년]( 동절기 ) v 2013년연간전력량 : 474,848,581 [MWh/2013년] 세탁기의 2013 년도연간전력량 : 16,954,000[EA] 243[W/h] 205[h/ 년 ] 1,000,000 = 844,564[MWh/ 년 ] 세탁기의 2013 년도총전력량기여도 : 844,564[MWh/ 년 ] 474,848,581[MWh/ 년 ] 100 = 0.18[%] 세탁기의 2013 년도전력 : 16,954,000[EA] 243[W] ( 수용율 ) 1,000,000 = 28.92[MW] 세탁기의 2013 년도전력기여도 : 28.92[MW] 76,522[MW] 100 = 0.04[%] n 세탁기의보급대수산정 세탁기의보급대수는통계청에서조사된 2013 년가전기기보급률및가정용 전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료를활용하였다

101 < 표 > 가전기기품목별보급대수 [ 단위 : 천대 ] 구분 TV 일반냉장고세탁기컴퓨터전기밥솥 ,777 12,300 10,311 3,628 5,447 김치 냉장고 ,832 13,387 12,214 7, ,753 13,569 12,355 4,535 11, ,020 15,929 12,750 9,316 12, ,710 15,825 14,459 11,280 12,230 4, ,910 16,309 15,068 12,154 13,122 7, ,758 16,555 15,905 13,028 14,352 10, ,681 17,045 16,247 11,684 14,896 12, ,996 17,632 17,172 12,898 16,072 12, ,283 17,948 16,954 10,789 16,001 14, 년세탁기의누적보급대수 [EA]: 16,954,000[EA] n 세탁기의평균소비전력, 가동시간 세탁기의평균소비전력과연간사용시간은통계청에서조사된 2013 년가전기 기보급률및가정용전력소비행태조사 보고서내용에서가전기기별보급대수자료 를활용하였다. < 표 > 가전기기품목별평균소비전력및연간사용시간 구분 평균소비전력연간사용시간 [W] [h/ 년 ] TV 131 1,918 일반냉장고 41 8,760 김치냉장고 18 8,760 세탁기 컴퓨터 전기밥솥 ( 취사 ) 1, 전기밥솥 ( 보온 ) 158 3, 년세탁기의평균소비전력 [W] : 243[W/EA] 2013 년세탁기의연간가동시간 [W] : 205[h/ 년 ]

102 n 세탁기의가동률 세탁기의가동률은세탁기의연간가동시간에 8,760[h/ 년 ] 을나누어산출하였다. 세탁기의가동률 [%] : 205[h/ 년 ] 8,760[h/ 년 ] =

103 3 장. 전력효율향상사업및효율향상지원제도성과분석 1. 전력효율향상사업지원제도개요 수요관리란 소비자의전기사용패턴을변화시켜최소의비용으로전기에너지수요를충족시키기위한모든활동 을의미하며, 공급측 (Supply side management) 관리와대응되는개념이다. 80년대초, 경제성장으로발전설비투자비용이급속히증가함에따라최소의비용으로최적의전력을공급하기위한수요측대안으로대두되었다. 미국에서는아랍산유국의석유금수조치로인한오일파동으로 1973년처음도입되었다. 수요관리를통해전력수급의안정과에너지사용억제로인한에너지자원절약을도모할수있다. 또한최근지구온난화등환경오염문제와관련하여친환경에너지정책대안으로강조되고있다. 수요관리정책은에너지부하를관리하는방법과에너지사용기기의효율을향상시키는방법으로구분할수있다. 부하관리는마치풍선의한쪽을누르면다른쪽이튀어나오는것과같이에너지수요를단기또는장기로시간적인이전을시키거나최대수요를일시적으로억제하는것으로서, 최대부하를감소시켜서설비투자의저감또는지여효과, 즉설비투자회피에효과가있지만에너지사용량측면에서는효과가거의없다고볼수있고, 매년같은비용을투여하여야하는지속성이없다는특징이있다. 이와달리효율향상은최대부하삭감효과는적은반면에너지절감문제에초점이맞춰져있는것으로, 한번의정책시향으로그효과가지속될수있는장점이있다. 예를들어기존기기를고효율기기로한번교체하면계속사용이됨으로써에너지절감이지속되는장점이있다. 이와같은이유로선진각국은효율향상에주력하고있는실정이다. 고효율기기는효율을높여전기또는가스등의전기이외의에너지의사용은 줄이되성능은적어도그대로유지하도록하는기기를말하며, 각국가별로산업환 경, 생활, 패턴, 문화등에따라고효율기기에대한정의또는범위및그취급이다

104 양하다. 유럽, 일본등의경우에는라벨과같이규제성격의최저효율제와같은에너지효율정책을취하고있는데, 우리나라는캘리포니아와호주의예에서정책의성공한바와같이효율향상방안의하나인고효율기기보급정책의개선에큰관심을갖고있다. 이는고효율기기사용자입장에서는효율향상에따라전기요금이감소하고, 기기의신뢰도향상및수명연장에따라설비비용저감효과가있으며, 전력회사입장에서장기적으로전력설비투자의저감및지연효과가있고, 제조업자입장에서는고효율기기개발을통해새로운고부가가치시장의창출, 외국산저가기기국내유입에대한대처, 수출시국제경쟁력향상등의효과가있다. 이러한이점을최대화하기위해서는고효율기기보급에있어서장애요인을해결해야하는데, 즉고효율기기는기존기기에새로운기술을적용하므로초기투자비가기존기기에비하여높아서시장에보급되는데시간이많이걸리고이는기술개발자입장에서투자금을적기에회수하지못해서더이상기술개발을하지못하는악순환이된다는것이다. 또한, 설비기술자들은고효율기기설치를통한전기요금절감에는관심이없고설비비용절감에만관심이있어서에너지절감의식이부족한문제또한고효율기기의보급에장애요인이되고있다. 이러한문제를해결하기위해서선진각국은장려금지원과같은지원측면이나, 최저효율기준과같은규제측면에서여러다양한고효율기기보급프로그램을개발하여시행하고있다. 보급지원을위한방안은크게투자비지원, 운전비지원및폐기시고가구매등으로나눌수있으며, 투자비지원의경우에는장려금지원, 금융지원, 세제지원등의방법이있고, 운전비지원의경우에는요금제도를통한교차보조, 감가상각등이대표적이다. 우리나라정부도다른나라와같이국가가주도하여에너지사용합리화법에의한다양한고효율기기보급프로그램을수립하여추진해오고있다. 우리나라의대표적인프로그램으로는에너지소비효율등급표시제도, 에너지절약마크제도, 고효율에너지기자재인증제도, 건물에너지효율등급인증제도등이있다. 또한, 1993년조명기기를시작으로고효율기기도입시직접적인금전적지원을하는장려금지원제도를시행해왔다. 제도시행이후몇번에걸쳐장려금수준과지원기존, 예산문제등에따라제도의변화가부분적으로있었고, 대상기기들의계속적인지원여부, 장려금지원기간및수준, 최저효율제와같은타제도와의연동시행등의문제점을고려하여수시로제도를개선하고있다. 효율향상지원제도는보급초기에는장려금제도로

105 효율높은제품이나기술에투자비관점을지원을해주고, 보급최대시점이후에는 최저효율제를시행하여저효율제품의생산및판매를금지하여시장에서퇴출하는 형태로이루어진다. 수요관리란부분의효율향상제도의대표적인지원제도에는고효율기기지원제도가있다. 고효율기기지원제도는 1993년조명기기 ( 고효율안정기 ) 에대한장려금지원을시작한이후, 인버터 (2001년), 전동기 (2002년), 변압기 (2005년), 펌프 (2005년), 냉동기 (2010년) 등으로장려금지원대상을확장해왔다. 제도도입시에조명기기, 자동판매기, 인버터, 변압기는한전이, 전동기와펌프는에너지관리공단이각각주관기관이었으나, 현재는효율향상제도는한전이, 에너지복지사업은에너지관리공단이제도를시행하고있다. < 표 3.1> 고효율기기보급사업현황 제도 주관기관 비고 고효율조명기기보급 - 고효율안정기 - 전구형형광등 - LED 조명 한국전력공사 고효율안정기 (2011년종료 ) 전구형형광등 (2009년종료 ) 공공기관 LED(2012년종료 ) 유도등, 간판, 양계장, 공공기관 고효율인버터보급 한국전력공사 현재시행중 고효율변압기보급 한국전력공사 2010년종료 고효율냉동기보급 한국전력공사 현재시행중 에너지복지 - LED 조명 - 전자식안정기, 전구형형광등 - 대기전력자동차단장치 에너지관리공단 전자식안정기, 전구형형광등 우리나라의고효율기기보급사업은고효율전동기, 고효율펌프, 고효율변압기지원제도는현재에는모두폐지되었으며, 현재는고효율조명기기는 LED 위주의고효율조명기기지원제도와고효율인버터, 냉동기지원제도만실행되고있다. 이외에도에너지복지사업으로저소득층과사회복지시설을대상으로 LED조명을보급하고있다. 각사업에대해서는아래에서보다상세하게설명한다

106 1.1 고효율조명기기고효율기기중에서조명부분은국내총전력사용량의 20% 를차지하는상당한부분으로이에대한절약이시급히필요하다. 조명부분중에서특히형광램프및안정기는산업용및일반용용도에서 40% 이상의점유율을차지하는중요한효율향상대상기기이다. 이러한고효율조명기기의보급을위하여산업자원부, 에너지관리공단및한전에서는장려금지원제도, 고효율기자재인증제도및공공기관의사용의무화등을시행하고있다. 조명기기는크게램프와안정기, 기타설비 ( 반사갓, 기구 ) 로구분된다. 등에는기곤의백열등, 형광램프, 할로겐램프, 고휘도방전램프 ( 고압나트륨램프, 고압수은램프, 메탈할라이드램프 ), 저압등 ( 저압나트륨램프, 저압수은램프 ), 신광원 (LED, OLED 등 ) 으로나누어진다. 안정기는주로형광램프의점등유지를위해사용되며, 저효율제품인자기식안정기와고효율기기인전자식안정기로구분된다. 고효율조명기기란저효율제품인백열등, 형광램프, 자기식안정기등을밝기를더향상시키면서도전력소모량은줄어든, 안전기내장램프, 신광원, 고효율형광램프 (T8, T5), 전자식안정기등을지칭한다. 백열등은가장오래된역사와사용을자랑하는전구로서태양광선에가까운자연스러운빛을내지만입력된전기에너지의대부분 (95%) 이열로방출되고약 5% 만빛으로이용되어에너지효율이매우낮으나저렴한가격으로아직도많이사용되어왔다. 현재는거의보급이중단되었으며 2013년부터완전히판매를금지할계획이다. 형광램프는백열등과는달리점등장치 ( 안정기포함 ) 를필요로하지만광질이좋고고효율로서경제적이며취급도쉬워현재일반조명광원의주류를이루고있다. 특히안정기내장형램프는 1979년에처음으로미국에서개발된것으로서, 백열등과같은양의빛을내면서도에너지소비가 75% 나감소되며백열등보다 6배이상의긴수명을자랑한다. 또한기존백열등의소켓에그대로사용가능하므로전세계적으로이의보급에많은노력을기울이고있으며, 국내에서는보급이이미상당히이루어졌고자체경쟁력이생겨지원은중단되었다

107 한편과거 70여년간등기구의주역이었던형광램프보다전기를덜쓰고수명도훨씬긴신광원이속속등장하고있다. 형광램프는내부의수은, 납등이환경오염을불러오는것이문제점으로지적되고있다. 이러한형광램프대체조명기술의선두주자는발광다이오드를이용한반도체광원 (LED) 조명이다. LED를실내조명에접목하면형광램프보다전기를 5분의 1 이상덜사용하고수명도 10배정도길어, 대체상품의첫째로꼽힌다. 과거에는밝기가일반광원수준에는부족하며광속이불안정한기술적문제점이있었으나점차기술이진보되면서대부분의문제는해결될것으로보이나, 가격이매우비싸현재형광램프의 10배수준에이르러보급이본격적으로이루어지지는못하고있다는점이문제이다. LED조명은기술의급속한진보와더불어실내외조명에접목할수있게되면서최근들어전세계적으로정부주도로강력하게보급하고있는고효율기기이다. 기존백열등이나할로겐램프, 형광램프등을 LED조명으로대체할경우전력소모량을 50~80% 까지절감하고수명도 10배정도더길어지게되어국가적으로큰이익을가져오게된다. 한편정부에서는 2015년까지조명의 30% 를 LED로대체한다는 LED 15/30프로젝트를발표하였으며, 한전에서는이의보급을활성화하기위해기존백열등이나할로겐등, 또는유도등을신설또는교체시에지원금을지급하고있다. LED 유도등및 LED 조명등의지원금액은다음표와같다

108 < 표 3.2> LED 유도등지원금액 피난용 LED 유도등통로용 LED 유도등 종류및설치용량단면양면단면양면 절감전력 최소시설 지원단가 (W/ 개 ) 수량 ( 개 ) ( 원 / 개 ) 소형 ,000 중형 ,000 대형 ,000 소형 ,000 중형 ,600 대형 ,500 소형 ,000 중형 ,000 대형 ,000 소형 ,000 중형 ,600 대형 ,500 < 표 3.3> LED 조명등지원금액 구분 컨버터내장형 컨버터외장형 설치용량 절감전력최소시설지원단가 (W/ 개 ) 수량 ( 개 ) ( 원 / 개 ) 5W이하 ,100 5~10W ,300 10W초과 ,200 5W이하 ,500 5W초과 ,500 현재한전에서전력산업기반기금을이용하여지원하고있는고효율조명기기는컨버터내 외장형 LED조명과 LED유도등이다. 이제도는고효율에너지기자재로인정된고효율조명기기를설치하는고객에게일정금액을전력산업기반기금으로무상지원하는제도로, 고효율조명기기를설치또는교체하여전기사용계약단위별절전용량의합이 1kW이상인고객만이해당된다. 특히, 컨버터내 외장형 LED는신규로설치또는백열등및할로겐등을대체하는경우에한하며, 삼파장램프 ( 안정기내장형램프 ) 및방전등계열을교체하는경우는지원대상이아니다. 또한리모델링의경우교체전등기구가백열등또는할로겐등인경우에만지원가능하다. 에너지이용합리화법 제8조에따른지경부고시 공공기관에너지이용합리화추진에관한규정 에의한공공기관등은지원이제외된다. 지원상한액은연간 2천만원이다. 고효율 LED

109 보급사업의세부사업별내역을살펴보면다음과같다. 1) LED 조명 ( 유도등및컨버터내외장형 LED) 고효율에너지기자재로인증된피난용 통로용 LED 유도등과백열전구및할로 겐전구를대처하는 LED 조명기기를설치하여절감전력합계가 1kW 이상인경우에 지원대상으로선정하였다. 지원한도액은개소당 2 천만원이다. 2013년도 LED조명보급사업의지원수량은 LED유도등은 8,427개, 컨버터내외장형 LED는 473,462개이다. LED조명보급사업시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년 LED조명보급사업의시행효과를나타내고있다. < 표 3.4> LED조명보급사업 2013년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 ) 18,649 35) 에너지절감량 에너지절감경제적효과 69,462 36) 7,705 37) 2) 양계장 LED 대표적저효율조명기기인백열전구가 2013 년까지단계적으로퇴출됨에따라 백열전구를많이사용하는양계분야에대한지원대책으로양계장 LED 보급사업을 34) LED 유도등 (0.194(MW)) + 컨버터내 외장형 LED(18.02(MW)) 35) LED 유도등 (198( 백만원 )) + 컨버터내 외장형 LED(18,451( 백만원 )) 36) LED 유도등 (1,698(MW)) + 컨버터내 외장형 LED(67,983(MWh)) 37) LED 유도등 (187( 백만원 )) + 컨버터내 외장형 LED(7,518( 백만원 ))

110 추진하게되었다. 양계장 LED 보급사업의주요사업내용은컨버터내장형 LED램프를시중가격의 60% 수준으로지원하는것으로, 제품사양은입력전력 (15W이하 ), 전광속 (400lm이상 ), 빔각 (140 이상 ) 등으로디밍기능은필수사항이다. 지원대상은절감전력 1kW이상양계농가를대상으로하며무허가축사는지원대상에서제외한다. 지원한도액은농가개소당최대 5천만원이다. 2013년도양계장 LED 보급사업의지원수량은 279,649개로총양계농가 842호에해당한다. 양계장 LED 보급사업시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년양계장 LED 보급사업의시행효과를나타내고있다. < 표 3.5> 양계장 LED 보급사업 2013 년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 ,316 에너지절감량 에너지절감경제적효과 66,361 7,339 3) LED 간판 조명광고간판은전체야간조명의 86.4% 를차지하며, 배면조명간판을문자형 LED간판으로교체시 80% 의에너지절약이가능하여문자형 LED간판보급사업을추진하게되었다. 문자형 LED간판보급사업의주요사업내용은형광등간판을문자형 LED 간판으로교체시전력기금과지자체예산을 5:5로매칭하여지원금이지급된다

111 < 표 3.6> 문자형 LED 간판보급사업 2013 년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 ,132 에너지절감량 에너지절감경제적효과 45,527 5, 년도 LED간판의보급사업의지원수량은간판수 8,662개 ( 감소 :3,598개, 교체 : 5,064개 ) 로총소상점 4,334호에해당한다. LED간판보급사업시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 위표는 2013년 LED간판의보급사업시행효과를나타내고있다. 4) 공공기관 LED 공공기관에너지이용합리화추진에관한규정 에따라공공기관의보급률을 20년까지 60% 보급을목표 로 LED보급률확산에기여하기위해공공기관 LED 보급사업을추진하게되었다. 녹색LED 조명활성화계획 (LED2060 계획 ) 에는 2020년국가전체 LED 조명보급률 60%, 공공기관보급률 100% 를목표로하고있다. 공공기관 LED 보급사업의주요사업내용은공공기관에너지이용합리화추진에관현규정 ( 산업통상부고시제 호 ) 제2조제1호상의기관으로하여지원하고대상기관으로중앙행정기관산하공공기관, 지자체산하공사 공단으로지정되어있으며예산매칭비율은국고보조비율 50% 이내로산정되고지원한도로최저 0.1억원 ~ 최고 10억원이하로지정되어있다

112 2013년도공공기관 LED의보급사업의지원수량은 258,870개로총 94개기관에해당한다. 공공기관 LED 보급사업시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년공공기관 LED의보급사업시행효과를나타내고있다. < 표 3.7> 공공기관 LED 보급사업 2013 년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 ,375 에너지절감량 에너지절감경제적효과 25,859 3, 고효율인버터 인버터는 3상유도전동기의속도를제어하는장치로서공장자동화및전동기속도제어에있어핵심제품이다. 현재각종생산설비와공조설비에인버터가많이사용되고있으며, 에너지절감분야에서도사용되고있다. 산업용유도전동기의속도제어를위해사용되고있는인버터는 1950년대미국의 GE에서사이리스터방식으로처음개발되어 DC전동기등특정가변속의대체수요로일부사용되다가, 80년대들어일본에서트랜지스터를이용한범용인버터를상품화하여보급함에따라그수요가급속히늘어나기시작하여이제는전세계적으로가장널리사용되고있는가변속기기가되었다. 국내에서도 80년대초반에인버터가소개되어초기에는주로공장의자동화기기를대상으로생산성및품질향상을목적으로사용되다가, 점차에너지절약의중요성이대두되면서에너지절약을목적으로폭넓게사용되고있다. 최근에는환경문제와결부되어에너지를절약하기위한각종정부정책및기업들의움직임이점차가시화되어대표적인에너지절약기기로서의인버터의중요성도커지고있다

113 인버터는동력설비에사용되는모터의회전율을제어, 상황에따라속도를조절해결과적으로에너지효율을높이는역할을한다. 즉, 전압과주파수가일정한교류전원을가변전압, 가변주파수로변형시킨후유도전동기의회전속도를제어할수있도록하는일련의장치이다. 그중고효율인버터는전기적으로 DC( 직류 ) 를 AC( 교류 ) 로변환하는장치이며, 상용전원 (AC20/380V) 으로부터공급된전력을입력받아직류로변환한후인버터내에서전압과주파수를가변시켜전동기 (Motor) 에공급함으로써전동기의속도를제어하는장치로서고효율인버터설치시약 30~40% 이상의절전효과를나타낸다. 이는전력사용량의약 60% 를차지하고있는전동기부하의이용효율을향상시켜전력소비를줄이고전력수급안정에기여하는고효율기기이다. 한전에서는이의보급을활성화하기위해지원금을지급하고있다. 특히건물이나공장에서널리사용되는기계중유체기계인펌프와송풍기는설계시최대부하를기준으로용량을선정하게되고또한안전율을적용하기때문에평상운전시에는부분부하로가동하여에너지소비효율이떨어지게된다. 사용부하에따라송출유량을밸브등적절한방법으로줄여동력을다소줄일수있으나, 사용처의부하변동이클때에는수동적인방법으로는되지않고, 유량이나압력의변화를감지하여, 이를일정하게유지시키는방법으로유체기계의회전수를조정하는방법이있다. 이렇게회전수를제어하는방법으로는인버터가있으며이신호를받아주파수와전압을변화시켜유체기계의회전수를변화시킴으로소비동력을크게줄일수가있다. 이러한에너지절감가능부하전동기에인버터를설치하여회전속도를제어함으로서전력소비를절감한다. 전동기를일정속도로구동하는펌프, 팬은계절과시간혹은생산상황에따라부하가변동하며밸브와댐퍼를조정해서부하변동에대응한다. 이방식은유량을줄이기위해밸브와댐퍼를조절하더라도손실이발생해모터소요동력이충분히감소하지않아절전효과를기대할수없다. 이러한경우인버터를이용하여전동기의회전수제어를하면소요동력이회전수의 3승에비례해서감소해에너지를크게절감할수있게된다. 원리는아래그림과같다

114 < 그림 3.1> 인버터사용시소비전력절감 인버터는현재시행중인고효율인버터지원제도는최대수요억제및전기에너지절감을위해한전에서인정하는고효율인버터를설치하는고객에게일정금액을무상지원하는제도이다. 지원대상은고효율인버터 ( 용량 3.7kW ~ 20kW이내 ) 를설치하여절감되는전력합계가 5kW이상인고객에게설치용량별로구분하여일정액의지원금을지급한다. 단, 동일구내에서연간 1억원한도내에서지원하며, 대상부하는팬, 펌프, 블로어등저감토오크부하에설치하여에너지를절감하는경우이며, 제어판넬, 리액터, 노이즈필터를같이설치시에만지원가능하다. 또한인버터를인버터로교체하거나, 펌프부하중유압펌프 ( 사출기등 ), 진공펌프는지원에서제외된다. 에너지이용합리화법 제 8조에따른지경부고시 공공기관에너지이용합리화추진에관한규정 에의한공공기관등은지원이제외된다. 인버터용량별지원금액은아래표와같다

115 < 표 3.8> 고효율인버터지원금액 인버터용량절감전력 (kw) (kw) 지원액 ( 천원 ) 년도고효율인버터보급사업의지원수량은 3,276대로총 553개소가해당한다. 고효율인버터보급사업시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년고효율인버터보급사업의시행효과를나타내고있다

116 < 표 3.9> 고효율인버터보급사업 2013 년도사업효과 피크억제 에너지절감 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제량 피크억제경제적효과 ,833 에너지절감량 에너지절감경제적효과 132,592 14, 고효율냉동기 고효율냉동기는흡수식냉동기와더불어중앙공조용으로널리사용되며압축기의구동에주로전기모터를사용하고있다. 이는증기압축식냉동기의일종으로원심압축기를사용하여높은효율 (COP=6) 로대유량의냉매를압축하는것이특징으로많은건물의냉동기효율화를통한에너지절약및냉방부하감소가가능하다. < 그림 3.2> 고효율냉동기의구조 또한오존파괴계수 (Ozone Depletion Potential) 가 0 인대체냉매 R134a 를사용한친환경냉동기로, 원심식압축기에서의냉매는 70% 이상이 R134a 가적용

117 되고있으며일부제조사만이 R123 냉매용을생산하고있다. 본제도는고효율에너지기자재로인정된고효율원심식냉동기중전담기관에서지원대상으로승인한기기를신설또는교체하는경우에지원한다. 동일구내연간 1억원한도내에서지원하며, 에너지이용합리화법 제 8조에따른지경부고시 공공기관에너지이용합리화추진에관한규정 에의한공공기관등은지원에서제외된다. 고효율냉동기는특히압축기, 증발기, 응축기, 부속냉매배관및제어장치등으로냉동사이클을구성하는원심식또는스크류냉동기로서, 원심식냉동기는냉동능력이 200RT 이하이어야하며, 스크류냉동기는냉동능력이 50RT 이하이어야한다. 지원액은절감전력 kw당 14만원 ( 냉동기가격차이의 30% 수준 ) 수준으로아래표에용량별로정리하였다. < 표 3.10> 고효율냉동기지원금액 인버터용량절감전력 (RT) (kw) 지원액 ( 천원 ) , , , , ,480 1, ,640 2, , 년도고효율냉동기보급사업의지원수량은 29대로총 15개소가해당한다. 고효율냉동기보급사업시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년고효율냉동기보급사업의시행효과를나타내고있다

118 < 표 3.11> 고효율냉동기보급사업 2013 년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 ,999 에너지절감량 에너지절감경제적효과 3,271 1, 에너지복지 1) 저소득층 저소득가구및복지시설에대한고효율조명기기무상교체로합리적인에너지사용, 에너지비용절감혜택을부여및취약한전기설비의안전점검을통해화재등의재해로부터안전을확보하기위하여에너지복지지원사업 ( 저소득층 ) 을추진하게되었다. 에너지복지지원사업 ( 저소득층 ) 의주요사업내용은 국민기초생활보장법 상국민기초생활수급권중일반수급권자가구를대상으로지원한다. 2013년도저소득가구지원사업의지원가구및수량은 118,022개로총 45,735호에해당한다. 에너지복지지원사업 ( 저소득층 ) 시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년에너지복지지원사업 ( 저소득층 ) 의시행효과를나타내고있다. < 표 3.12> 에너지복지지원사업 ( 저소득층 ) 2013 년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 ,722 에너지절감량 에너지절감경제적효과 11,567 1,

119 2) 사회복지시설 열악한에너지환경의사회복지시설에대하여노후화된저효율조명기기를고효 율조명기기로무상교체지원대책으로에너지복지지원사업 ( 사회복지시설 ) 을추진하 게되었다. 에너지복지지원사업 ( 사회복지시설 ) 의주요사업내용은보건복지부, 여성가족부에신고한사회복지시설중생활시설및이용시설에대한저효율조명기기를고효율조명기기로무상교체를지원하는것이며, 지원대상은 ( 생활시설 > 이용시설 ) 순이며, 기지원시설및신규시설 (5년미만) 은제외되었다. 2013년도에너지복지지원사업 ( 사회복지시설 ) 의지원개소는 40,506개로총복지시설 535개소에해당한다. 에너지복지지원사업 ( 사회복지시설 ) 시행효과는피크억제량 (MW) 및피크억제에의한경제적효과 ( 백만원 ) 와에너지절감 (MWh) 및에너지절감에의한경제적효과로구분할수있다. 다음표는 2013년에너지복지지원사업 ( 사회복지시설 ) 의시행효과를나타내고있다. < 표 3.13> 에너지복지지원사업 ( 사회복지 ) 2013 년도사업효과 ( 단위 : MW, MWh 백만원 ) 피크억제 에너지절감 피크억제량 피크억제경제적효과 에너지절감량 에너지절감경제적효과 2,

120 2. 전력효율향상사업지원제도성과분석 본용역에서는지난 3년간 (2011년부터 2013년까지 ) 최근실적을바탕으로전력효율향상사업지원제도의성과를분석하고자한다. 전력효율향상대상사업에는고효율조명기기, 고효율인버터, 고효율냉동기, 에너지복지사업이주로포함되며, 2010년및 2011년도에종료된기타사업에대해서도성과를분석하였다. 전력효율향상사업지원제도의성과는사업의기술적실적즉, 피크전력삭감과에너지절감을우선살펴보았으며, 다음으로경제적성과즉, 전력효율향상사업지원제도의경제성을캘리포니아테스트를통해주관기관, 소비자, 그리고국가적관점의실적을종합적으로정리하였다. 개별전력효율향상사업의지난 3년간의주요성과는다음과같다. 2.1 고효율조명기기 1) 전자식안정기 (FPL, T-5, MH) 지원대상 : 고효율에너지기자재로인증된고효율안정기중절전용량 의합이 1kW 이상인신설또는교체수용가에지원 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 전자식안정기 (FPL, T-5, MH) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) , 연도별사업성과

121 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (kw) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 12,130 65,391 14,059 30, ,738 업무용 4,039 17,604 3,785 8, ,744 산업용 1,679 7,136 1,534 3,348 41,479 전체 17,848 90,131 19,378 42, ,962 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 88,536-88,536 88,536 전력관리비용 산업지원금 2,229 2,229 2,229 - 관점 요금감소 ,143 - 참여자기기비용 - 9,178-9,178 관점 요금감소 - 59, 총편익 88,536 61,372 88,536 88,536 총비용 2,970 9,178 62,113 9,919 순편익 85,567 52,194 26,423 78,617 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

122 2) 조명제어시스템 지원대상 : 조명제어시스템에연결되조명부하 kw 당 20 만원지원 주요기능 - 동작감지를통한센서자동점등제어 - 자연광조도에따른조명밝기자동제어 - 불필요한조명부하 On/Off 원격제어등 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 조명제어시스템 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감 (kw) 에너지절감 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 1,214 5,281 1,136 2,478 36,970 산업용 525 2, ,014 15,129 전체 1,739 7,443 1,600 3,491 52,

123 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 7,676-7,676 7,676 전력관리비용 산업지원금 1,489 1,489 1,489 - 관점 요금감소 - - 4,019 - 참여자기기비용 - 3,722-3,722 관점 요금감소 - 4, 총편익 7,676 5,508 7,676 7,676 총비용 1,688 3,722 5,707 3,921 순편익 5,988 1,786 1,969 3,755 주거용 B/C 업무용 산업용 전체 ) 고효율 LED 조명 지원대상 : 고효율에너지기자재로인증된컨버터내장형 외장형 LED 램프및매입형 고정형 LED 등기구를설치하여절감전력 합계가 1kW 이상인경우 사업성과종합

124 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) LED 조명 , LED 조명 , LED 조명 , LED 조명 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (kw) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 2,185 82,851 17,813 38, ,958 산업용 91 3, ,625 24,252 전체 2,276 86,316 18,558 40, , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감에너지절감용도 (kw) 하계동계연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 6,409 6,409 24,243 5,212 11, ,700 산업용 ,813 전체 6,515 6,515 24,645 5,299 11, , 년사업성과

125 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용및산업용 ,750 10,696 23, ,250 전체 ,750 10,696 23, , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2 /MWh] 용도 피크삭감 (kw) 에너지절감 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 산업용 21,874 21,874 82,946 17,833 38,139 전체 21,874 21,874 82,946 17,833 38,139 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 )

126 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 64,390-64,390 64,390 전력관리비용 산업지원금 8,966 8,966 8,966 - 관점 요금감소 ,426 - 참여자기기비용 - 19,078-19,078 관점 요금감소 - 49, 총편익 64,390 58,392 64,390 64,390 총비용 9,189 19,078 58,616 19,301 순편익 55,200 39,315 5,774 45,088 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

127 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 30,539-30,539 30,539 전력관리비용 산업지원금 2,178 2,178 2,178 - 관점요금감소 ,592 - 참여자기기비용 - 5,533-5,533 관점 요금감소 - 14, 총편익 30,539 16,769 30,539 30,539 총비용 2,396 5,533 16,987 5,751 순편익 28,144 11,236 13,552 24,788 주거용 B/C 업무용 산업용 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 53,905-53,905 53,905 전력관리비용 산업지원금 2,402 2,402 2,402 - 관점요금감소 ,787 - 참여자기기비용 - 12,729-12,729 관점 요금감소 - 24, 총편익 53,905 27,189 53,905 53,905 총비용 2,619 12,729 27,406 12,946 순편익 51,286 14,461 26,499 40,960 B/C 전체

128 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 99,706 99,706 99,706 전력관리비용 산업지원금 3,803 3,803 3,803 관점 요금감소 42,618 참여자기기비용 26,525 26,525 관점 요금감소 42,618 총편익 99,706 46,421 99,706 99,706 총비용 4,020 26,525 46,638 26,742 순편익 95,686 19,896 53,068 72,964 B/C 전체 ) 고효율 LED 유도등 지원대상 : 고효율에너지기자재로피난용 / 통로용 LED 유도등을설치하 여절감전력합계가 0.1kW 이상인경우 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) LED 유도등 LED 유도등 , LED 유도등 LED 유도등 ,

129 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (kw) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 ,297 산업용 전체 , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 , ,186 23,191 산업용 전체 ,824 1,037 2,274 24, 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 전체

130 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (KW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 산업용 , 전체 , 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 전력관리비용 산업지원금 관점 요금감소 참여자기기비용 관점 요금감소 총편익 총비용 순편익 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

131 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 5,424-5,424 5,424 전력관리비용 산업지원금 관점요금감소 - - 2,844 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 2, 총편익 5,424 3,110 5,424 5,424 총비용 , 순편익 4,959 2,826 2,116 4,942 주거용 B/C 업무용 산업용 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 전력관리비용 산업지원금 관점요금감소 참여자기기비용 관점 요금감소 총편익 총비용 순편익 B/C 전체

132 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 1,113-1,113 1,113 전력관리비용 산업지원금 관점 요금감소 참여자기기비용 관점 요금감소 총편익 1, ,113 1,113 총비용 순편익 B/C 전체 ) 양계장 LED 지원배경 : 백열전구가 13 년까지단계적으로퇴출됨에따라백열전 구를많이사용하는양계분야에대해지원 지원대상 : 양계농가 절감전력 1kW 이상, 농가당최대 2 천만원지원 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 양계장 LED 양계장 LED 양계장 LED ,

133 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 산업용 농사용 5,541 5,541 32,361 6,958 15, ,445 전체 5,541 5,541 32,361 6,958 15, , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 농사용 ,243 6,717 14, ,972 전체 ,243 6,717 14, , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (MW) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 농사용 ,658 17,556 38, ,630 전체 ,658 17,556 38, ,

134 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 36,030-36,030 36,030 전력 관리비용 2,795 2,795 2,795 산업 기기비용 관점 지원금 요금감소 - - 6,880 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 6, 총편익 36,030 6,880 36,030 36,030 총비용 3,017-9,897 3,017 순편익 33,013 6,880 26,133 33,013 주거용 업무용 B/C 산업용 농사용 전체

135 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 19,483-19,483 19,483 전력관리비용 산업기기비용 2,760-2,760 2,760 관점 요금감소 - - 3,283 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 3, 총편익 19,483 3,283 19,483 19,483 총비용 2,978-6,261 2,978 순편익 16,505 3,283 13,222 16,505 B/C 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 53,738 53,738 53,738 전력관리비용 산업지원금 3,787 3,787 3,787 관점 요금감소 10,811 참여자기기비용 15,627 15,627 관점 요금감소 10,811 총편익 53,738 14,598 53,738 53,738 총비용 4,005 15,627 14,816 15,845 순편익 49,733 1,028 38,921 37,893 B/C 전체

136 6) 전통시장 LED 지원배경 : 전통시장및지하상가에설치된노후된저효율조명기기 ( 백열등, 할로겐등 ) 를고효율 LED 조명기기로교체하여에너 지절약과영세 소상인들의전기요금부담완화 지원대상 : 전통시장및상점가 ( 지하상가 ) 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 전통시장 LED , 전통시장 LED , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감에너지절감용도 (kw) 하계동계연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 7,787 7,787 29,458 6,333 13, ,203 산업용 전체 7,787 7,787 29,458 6,333 13, ,

137 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,255 3,065 6,720 99,785 전체 ,255 3,065 6,720 99,785 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 36,504-36,504 36,504 전력 관리비용 11,026-11,026 11,026 산업 기기비용 관점 지원금 요금감소 ,499 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 17, 총편익 36,504 17,499 36,504 36,504 총비용 11,331-28,830 11,331 순편익 25,173 17,499 7,674 25,173 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

138 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 15,397-15,397 15,397 전력관리비용 산업기기비용 2,547-2,547 2,547 관점 요금감소 - - 7,918 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 7, 총편익 15,397 7,918 15,397 15,397 총비용 2,782-10,700 2,782 순편익 12,615 7,918 4,697 12,615 B/C 전체 ) LED 간판 지원배경 : 조명광고간판은전체야간조명의 86.4% 를차지하며, LED 간판으로교체시에너지절약효과높음 - 간판면적 4m2 (5m * 0.8m) 기준시절전율은 79% 임 * 형광등간판의소비전력 = 1000W (40W*5 개 *5m) * LED 간판의소비전력 = 210W (1W*30 개 *7 자 ) 지원대상 : 지자체의간판조명교체신청서평가후지원대상선정 사업성과종합

139 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) LED 간판 , LED 간판 , LED 간판 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 - 4,320 16,597 3,568 7, ,182 산업용 전체 - 4,320 16,597 3,568 7, , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,134 5,619 10, ,938 전체 ,134 5,619 10, , 년사업성과

140 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 3,801 3,801 23,027 4,951 10, ,191 전체 3,801 3,801 23,027 4,951 10, ,191 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 20,476-20,476 20,476 전력 관리비용 6,864-6,864 6,864 산업 기기비용 관점 지원금 요금감소 - - 9,859 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 9, 총편익 20,476 9,859 20,476 20,476 총비용 7,129-16,988 7,129 순편익 13,347 9,859 3,488 13,347 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

141 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 30,185-30,185 30,185 전력관리비용 산업기기비용 4,698-4,698 4,698 관점 요금감소 ,517 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 14, 총편익 30,185 14,517 30,185 30,185 총비용 4,933-19,450 4,933 순편익 25,252 14,517 10,735 25,252 B/C 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 25,003 25,003 25,003 전력산업 기기비용관리비용 관점 지원금 6,931 6,931 6,931 요금감소 1,990 참여자기기비용 관점 요금감소 1,990 총편익 25,003 8,921 25,003 25,003 총비용 7,166-9, 순편익 17,837 8,921 15,847 24,768 B/C 전체

142 8) 공공기관 LED 지원배경 : 2012 년까지공공기관 LED 보급완료정책에따라기존조명 을 LED 로교체 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 공공기관 LED , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,706 4,667 10, ,942 전체 ,706 4,667 10, , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,859 5,560 11, ,013 전체 ,859 5,560 11, ,

143 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 24,577 24,577 24,577 전력관리비용 산업기기비용 8,094-8,094 8,094 관점 요금감소 ,057 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 12, 총편익 24,577 11,157 24,577 24,577 총비용 8,094-20,374 8,317 순편익 16,483 11,157 4,202 16,260 B/C 전체

144 2.2 고효율인버터 지원대상 : 팬, 펌프, 송풍기등에너지절감가능부하에사용되는전동 기용량 3.7kW~220kW 로서인버터절감전력합계가 5kW 이상 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 고효율인버터 , 고효율인버터 , 고효율인버터 , 고효율인버터 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (kw) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 4,711 30,809 6,624 14, ,140 산업용 15, ,805 21,673 47,288 1,512,076 전체 20, ,614 28,297 61,740 1,974,

145 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 3,041 3,041 19,886 4,275 9, ,287 산업용 7,791 7,791 51,236 11,016 24, ,543 전체 10,83210,832 71,122 15,291 33,527 1,066, 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,276 3,499 7, ,145 산업용 ,162 17,880 39,203 1,247,430 전체 ,438 21,379 46,875 1,491, 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (MW) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,555 37,744 82,757 2,633,328 전체 ,555 37,744 82,757 2,633,328 연도별사업경제성

146 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 207, , ,434 전력관리비용 산업지원금 3,348 3,348 3,348 - 관점요금감소 ,876 - 참여자기기비용 - 21,148-21,148 관점 요금감소 - 107, 총편익 207, , , ,434 총비용 3,853 21, ,728 21,653 순편익 203,581 90,076 95, ,782 주거용 B/C 업무용 산업용 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 132, , ,637 전력관리비용 산업지원금 1,384 1,384 1,384 - 관점요금감소 ,913 - 참여자기기비용 - 11,330-11,330 관점 요금감소 - 61, 총편익 132,637 63, , ,637 총비용 1,882 11,330 63,795 11,828 순편익 130,755 51,967 68, ,809 주거용 B/C 업무용 ,95 산업용 전체

147 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 186, , ,053 전력관리비용 산업지원금 2,631 2,631 2,631 - 관점요금감소 ,984 - 참여자기기비용 - 11,047-11,047 관점 요금감소 - 87, 총편익 186,053 89, , ,053 총비용 3,170 11,047 89,706 11,586 순편익 182,883 78,120 96, ,467 B/C 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 전력산업관점참여자관점 회피비용 314, , ,625 관리비용 지원금 7,495 7,495 7,495 요금감소 227,520 기기비용 21,446 21,446 요금감소 227,520 총편익 314, , , ,625 총비용 8,034 21, ,554 21,985 순편익 306, ,568 79, ,640 B/C 전체

148 2.3 고효율냉동기 지원대상 : 냉동능력이 2,000RT 이하인원심식냉동기또는냉동능력이 500RT 이하인스크류식냉동기로친환경냉매를사용하고에너지소비를최소화한친환경에너지절감형냉동기로고효율에너지기자재로인증된냉동기 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 고효율냉동기 , 고효율냉동기 , 고효율냉동기 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 ,256 산업용 1,721-2, ,025 32,616 전체 2,474-3, ,473 46, 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh]

149 피크삭감용도 (MW) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,375 산업용 , ,625 전체 , , 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 산업용 2,976 3, ,772 56,394 전체 2,976 3, ,772 56,394 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 전력회피비용 8,019-8,019 8,019 관리비용 산업기기비용 관점요금감소 - - 2,736 - 참여자기기비용 관점요금감소 - 2, 총편익 8,019 3,101 8,019 8,019 총비용 ,299 1,103 순편익 7,456 2,196 4,720 6,916 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

150 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 6,027-6,027 6,027 전력관리비용 산업기기비용 관점 요금감소 - - 1,560 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 1, 총편익 6,027 1,770 6,027 6,027 총비용 412-1, 순편익 5,615 1,770 4,056 5,825 B/C 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 12,482 12,482 12,482 전력관리비용 산업지원급 관점 요금감소 4,139 참여자기기비용 관점 요금감소 4,139 총편익 12,482 4,505 12,482 12,482 총비용 568 4, 순편익 11,914 4,505 7,775 12,280 B/C 전체

151 2.4 에너지복지 지원대상 : 저소득층및복지시설에대해노후화된저효율조명기기를 고효율조명기기로, 기타에너지효율향상을위해필요한고효 율기기로무상교체지원하는사업 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 에너지복지 , 에너지복지 , 에너지복지 , 에너지복지 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (kw) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 2,629 14,052 3,021 6,592 98,361 업무용 산업용 전체 2,629 14,052 3,021 6,592 98,

152 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 1,528 1,528 8,134 1,749 3,834 56,937 업무용 산업용 전체 1,528 1,528 8,134 1,749 3,834 56, 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (MW) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 일반용 ,963 2,357 4,716 76,741 전체 ,963 2,357 4,716 76, 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (MW) 에너지절감 하계동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 ,166 17,881 39, ,162 전체 ,166 17,881 39, ,162 연도별사업경제성

153 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 11,729-11,729 11,729 전력 기기비용 12,928-12,928 12,928 산업 관리비용 관점 지원금 요금감소 - - 8,497 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 8, 총편익 11,729 8,497 11,729 11,729 총비용 13,704-22,200 13,704 순편익 -1,975 8,497-10,472-1,975 주거용 B/C 업무용 산업용 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 7,442-7,442 7,442 전력 기기비용 8,686-8,686 8,686 산업 관리비용 관점 지원금 요금감소 - - 4,598 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 4, 총편익 7,442 4,598 7,442 7,442 총비용 9,679-14,277 9,679 순편익 -2,237 4,598-6,835-2,237 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

154 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 10,075-10,075 10,075 전력관리비용 산업기기비용 11,638-11,638 11,638 관점 요금감소 ,205 - 참여자기기비용 관점 요금감소 - 13, 총편익 10,075 13,205 10,075 10,075 총비용 12,313-25,518 12,313 순편익 -2,238 13,205-15,443-2,238 B/C 전체 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 73,206 73,206 73,206 전력관리비용 산업지원금 22,093 22,093 22,093 관점 요금감소 151,944 참여자기기비용 관점 요금감소 151,944 총편익 73, ,037 73,206 73,206 총비용 22, , 순편익 50, , ,298 72,739 B/C 전체

155 2.5 고효율변압기 지원대상 : 고효율에너지기자재로인정된고효율변압기중전담기관에 서지원대상으로승인한기기를신설또는교체하는경우로 삼상 100~3000kVA 고효율변압기 사업성과종합 프로그램명실행연도피크전력삭감 (MW) 에너지절감 (MWh) 경제성 (B/C) 고효율변압기 , 고효율변압기 , 연도별사업성과 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 용도 피크삭감에너지절감 (kw) 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 2,350 20,589 4,427 9, ,829 산업용 571 5,001 1,075 2,346 75,016 전체 2,921 25,590 5,502 12, ,

156 년사업성과 [0.215 TOE/MWh, TCO 2e /MWh] 피크삭감용도 (kw) 에너지절감 하계 동계 연간 (MWh) 연간 (TOE) 연간 (TCO2) 누적 (MWh) 주거용 업무용 1,615 1,615 14,144 3,041 6, ,158 산업용 , ,572 50,037 전체 1,995 1,995 17,480 3,758 8, ,196 연도별사업경제성 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 25,761-25,761 25,761 전력관리비용 산업지원금 1,440 1,440 1,440 - 관점 요금감소 ,234 - 참여자기기비용 - 7,920-7,920 관점 요금감소 - 24, 총편익 25,761 25,674 25,761 25,761 총비용 1,938 7,920 26,172 8,418 순편익 23,823 17, ,343 주거용 B/C 업무용 산업용 전체

157 년사업경제성 ( 단위 : 백만원 ) 구분 관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 18,985-18,985 18,985 전력관리비용 산업지원금 관점 요금감소 ,117 - 참여자기기비용 - 5,234-5,234 관점 요금감소 - 17, 총편익 18,985 18,114 18,985 18,985 총비용 1,492 5,234 18,608 5,728 순편익 17,493 12, ,257 주거용 B/C 업무용 산업용 전체 캘리포니아테스트에의한수요관리사업경제성평가개요 본용역에서는전력수요관리사업의경제성평가에사용되는캘리포니아테스트에대해다음과같이간략하게설명하고자한다 38). 미캘리포니아주에서는 1970년대이후로전기나가스발전시설의확충에대한대안으로서수요관리프로그램이활발하게추진되었으나, 이러한에너지공급사의재원으로추진하는수요관리사업의비용효과적인수행절차등에대한기준이정립되지못한채수행되었다. 이에따라, 1983년 2월, Standard practice for cost-benefit analysis of conservation and load management programs 라는기준을마련하여비용효과적인수요관리프로그램의추진기준을마련하였다. 초기발표된기준에는다양한관점에서수요관리프로그램의비 38) 김진호 (2013), 2012 년도전력수요관리사업평가용역보고서참고

158 용효과를평가하는방법을제시하였으며, 여기에는참여자 (participants), 비참여자 (non-participants), 총수용가 (all rate-payers), 사회 (society), 그리고에너지공급사 (utility) 등 5개의다른관점이포함되었다. 이러한 Standard practice manual은 년사이에수정되었는데, 비참여자테스트 (Non-participant Test) 를수용가영향도테스트 (RIM, Ratepayer impact measure) 로수정하고, 총수용가테스트 (All rate-payers) 를총자원비용테스트 (TRC, Total resource cost) 로수정하였으며, 사회적비용테스트 (Societal Test) 를 TRC 테스트범위내의한종류로한정하였다. 또한 1996년과 2000년에각각전력 / 가스부문에너지수요관리사업의자금확보를위한입법화가이루어졌으며 (AB 1890, AB1002), 이를통해전력및가스소매요금에일정부분의기금을부과하게되었다 (Public good charge, a natural gas surcharge). 그이후, Standard practice manual에는몇가지수정사항이더추가되었는데, 에너지공급사비용테스트 (Utility Test) 를프로그램관리자비용테스트 (PAC, Program administrator cost) 로수정하여, 에너지공급사이외의다른기관에의해관리되는수요관리프로그램에대한경제성평가관점을보다일반적으로확대하였다. 자가발전 (self-generation) 을수요관리사업의범위에추가하였으며, 사회적비용테스트에서고려하는외부효과 (externality) 의개념을확대하였다. 4개의관점 Participant, RIM, PAC, TRC - 에서평가되는수요관리프로그램의경제성테스트결과는다음과같은몇가지의다른경제적지표로표현될수있다. 미캘리포니아 Standard practice manual에서는크게주 (primary) 지표와부 (secondary) 지표를설정하였으며, 4개의테스트에대한경제성지표는다음표와같다. 현재국내전력수요관리사업의경제적성과를계량하는지표로는비용편익비율이가장널리사용되고있으므로, 본용역에서도이를국내전력수요관리사업의경제성주요지표로활용하고자한다. 캘리포니아테스트에서제시한 4 가지의방법은서로배타적이거나상치되는개념이아니며, 오히려균형을이루며서로보완적인관점에서분석되어야할지표들이다. 특히, 정책입안과같은의사결정관점에서보면, 4개의테스트결과에대해어떻게각각가중치를두어종합적이고적정한의사결정을지원할것인가라는관점의연구가필요하다. 이러한방법론이외의다른지표나개념을사용하여새로운비용효과테스트기법을제안할수있는데, 가령, 개별수요관리사업에투입되는금액의적정성을산정하기위해 (to assess the appropriateness of program scope such as level of funding) 각수요관리프로그램의

159 비용효과에대한새로운지표 (program cost indicator) 를개발할수있으며, 통합적인수급계획수립관점에서수요관리프로그램의최적투입시기와규모 (optimal timing and scope of DSM program in the context of integrated resource planning) 등을분석할수있는방법론등의개발이가능할것으로본다. 캘리포니아테스트의 4가지평가관점에대해간략히설명하면다음과같다. 1) 참여자테스트 Participant Test 참여자테스트는수요관리프로그램에참여하는수용가의정량화할수있는편익과비용 (Quantifiable benefits and costs) 을산정하는지표로활용된다. 단, 일반적으로수용가의수요관리프로그램참여여부는전적으로정량화가능한지표만으로는결정되지않으므로, 수요관리프로그램에참여하는수용가의편익과비용에대한완전한지표라고할수는없다. 1 편익및비용 (Benefits and Costs) 산정 참여자테스트에서산정하는참여자의편익에는 1) 참여자의요금절감 (reduction in customer s utility bills), 2) 에너지공급사또는제3의기관에서제공하는참여인센티브 ( 지원금, 장려금 ), 3) 중앙정부나지방정부로부터의세금감면 (tax credit), 그리고 4) 연료전환프로그램참여로인한기기회피비용등이있다. 이러한참여자편익산정시주의해야할점은, 참여자의에너지요금절감계산시, 수요관리프로그램이없을경우참여자에게제공된에너지서비스에부과되었을요금과실제부과된요금의차이를소매요금기준으로계산해야하며, 또한에너지절감량예측치 (energy saving estimates) 도총절감량 (gross savings) 을기준으로해야하며, 순절감량 (net savings) 을기준으로하면안된다. 총절감량이란참여자의계량기를기준으로산정된에너지절감량을의미하며, 이값이소비자의요금절감계산에적절하다. 순절감량이란실제프로그램에기인한에너지절감효과를의미하는데, 즉, 순절감량은총절감량에서해당프로그램이없었어도일어날수있었던에너지절감량을차감한값이다. 예를들어, 연료전환이나수요증가프로그램의경우가이에해당한다

160 참여자테스트에서고려하는참여자의비용은수요관리프로그램의참여로인해발생하는모든종류의소비자비용을포함하고, 특정프로그램의경우, 요금인상등이있다. 참여자비용에는 1) 수요관리프로그램참여에필요한기기비용 ( 구입 / 설치 ) 비용, 2) 현행운전 / 보수비용 (ongoing operation and maintenance costs), 3) 기기매각비용 ( 잔존가치제외 ), 기타제비용이있다. 2 비용효과 ( 경제성평가 ) 산출지표 참여자테스트에서는산정된참여자의편익과비용을다음의 4가지측면에서계산하여, 해당수요관리프로그램의비용효과즉, 경제성지표를도출한다. 1) 모든참여자를고려한프로그램의순현가 (NPV, Net present value for the total program), 2) 참여자일인당 ( 평균참여자기준 ) 순현가 (Net present value per average participant), 3) 편익-비용비율 (B/C Ratio), 그리고 4) 할인회수기간 (discounted payback period). 이지표들중, 프로그램의 NPV가일차지표이고, 나머지세지표는이차지표이다. 할인회수기간 (PB) 은참여자의누적비용이누적편익에의해차감되어모든비용이회수되기까지걸리는시간 ( 통상, 연 ) 을의미하며, 회수기간이짧을수록참여자에게매력적인프로그램이라할수있다. 일반적으로할인율을고려하지않은회수기간을사용하기도하지만, 할인율을반영한회수기간이보다경제적으로명확한개념이라고할수있다. 전체프로그램또는평균참여자당순현가 (NPV) 는수요관리프로그램의참여에따르는편익과비용을전체프로그램기간에대해할인하여누적한순수한편익의가치 ( 편익-비용 ) 를전체프로그램 ( 모든참여자 ) 과평균적인참여자에대하여계산한것이다. 따라서, NPV가영 (zero) 보다크면참여자에게경제적으로이득이된다는것을의미한다. 편익-비용비율 (B/C Ratio) 은현재시점의가치로할인하여누적한수요관리프로그램의미래편익과비용의현가 (Present value) 비율을나타내고, 개략적인투자수익율 (rate of return) 과관련되어있는데, 편익-비용비율이 1보다크면경제적으로이익이됨을의미한다. 일반적인투자사업의경우와마찬가지로, 수요관리투자사업도주어진할인율 (discount rate) 에대해 NPV가 0보다크거나 B/C 비율이 1보다크게

161 되어투자 ( 참여자의수요관리참여 ) 가경제적으로이득이되면, 주어진할인율보다 더큰내부수익율 (IRR, Internal rate of return) 이산정되게된다. 2) 수용가영향도테스트 RIM Test 수용가영향도테스트는수요관리프로그램으로인해발생하는에너지공급사의수입과비용 (Revenues and operating costs) 의변화가수용가의에너지비용 (Customer bills) 또는소매요금 (Rates) 에미치는영향을측정한다. 즉, 수요관리프로그램에의해에너지공급사의수입이비용보다크면소매요금또는수용가비용은감소하고, 반대로비용이수입보다크면소매요금및수용가비용이증가한다. 따라서, 수용가영향도테스트를통해수요관리프로그램이소비자의에너지비용이나소매요금에미치는크기와방향 ( 증가 / 감소 ) 을알수있다. 1 편익및비용 (Benefits and Costs) 산정 RIM 테스트의편익은수요관리프로그램에의한회피비용이며, 이러한회피비용에는수요감소기간에대한회피발전 / 송전 / 배전및용량비용 (Capacity cost) 등이있으며, 수요증가기간에발생한수입증가도포함된다. 단, 이러한회피비용및수입증가는순에너지절감량 (Net energy savings) 을가지고계산해야하며, 연료전환프로그램의경우, 두연료에대해적용해야한다. RIM 테스트의비용은수요관리프로그램비용 (Program costs) - 에너지공급사에의해발생한비용또는수요관리프로그램을만들거나관리하는다른기관에의해발생한비용, 참여자에게지급한인센티브, 에너지공급사수입감소 ( 수요감소시기 ), 공급비용증가 ( 수요증가시기 ) 를포함한다. 수요관리프로그램비용에는기기비용, 유지관리비용, 설치비용, 프로그램관리비용, 그리고수용가철회비용, 기기제거비용등이있다. 수입감소와공급비용증가분은순에너지절감량을기준으로산정해야하며, 연료전환의경우, 두연료에대해모두계산해야한다. 2 비용효과 ( 경제성평가 ) 산출지표

162 RIM 테스트에서는산정된편익과비용항목은몇가지의형태로산출되어표시된다. - 1) 수명주기수입효과 (Lifecycle revenue impact, 원 /kwh, kw, therms, 수용가 ), 2) 연간또는초연도수입효과, 3)benefit-cost 비율, 4) 순현가 (NPV) 등이있으며, 이가운데, 수명주기수입효과 ( 원 /kwh, 원 /kw, 원 /therm) 와 NPV가주요지표이다. LRI 지표는연료별로별도로산정되어야하고, 수요가별로는연료를통합하여산출하여야한다. LRI 지표는프로그램의수명기간동안필요한총수입관점에서소매요금이나소비자에너지비용에발생하는일회성변화 (One-time change) 를나타낸다. RIM 테스트의순현가 (NPV) 는주어진기간동안소매요금또는소비자에너지비용의관점에서수요관리프로그램의할인된순편익을나타내는지표이다. 따라서, 순현가가 0보다크면해당수요관리프로그램의편익이비용보다크므로, 소매요금또는소비자에너지비용을낮출수있음을나타낸다. 편익-비용비율 (BC Ratio) 은프로그램기간동안의할인된총편익과총비용의비율을나타내며, 이값이 1보다크면편익이비용보다크므로, 소매요금또는소비자에너지비용을낮출수있음을나타낸다. 3) 총자원비용테스트 TRC Test 총자원비용테스트는프로그램참여자비용과에너지공급사비용모두를포함한프로그램의총비용에근거하여수요관리프로그램의순비용효과를평가한다. 총자원비용테스트는절약, 부하관리, 연료전환에적용가능하며, 연료전환에적용할경우, 해당프로그램으로인해선택한연료로부터의영향대비선택하지않은연료로부터의순영향 (Net effects) 을평가한다. 따라서, 연료전환에대한 TRC 테스트결과는전체에너지공급시스템 ( 가스, 전기 ) 에대한수요관리프로그램의경제적효율성영향을나타내게된다. 사회적비용테스트 (Societal Test) 는 TRC 테스트의한종류로간주되며, 사회적 비용테스트에서는외부효과 (Externalities environment, national security 등 ) 를고려 하되, 세금절감혜택은제외하고, 사회적할인율 (Societal discount rate) 을사용한다. 1 편익및비용 (Benefits and Costs) 산정

163 TRC 테스트는프로그램에참여하는수용가와참여하지않는수용가모두에게미치는영향을고려한다. 따라서, TRC 테스트의편익과비용은참여자테스트 (Participant Test) 와 RIM 테스트의편익과비용을모두고려하여결정되므로, 참여자테스트와 RIM 테스트의에너지공급사수입 (Revenue) 또는수용가에너지비용 (Bill) 의변화량과참여자인센티브항목은 TRC 테스트의편익과비용에서상쇄된다. TRC 테스트의편익은회피비용 한계발전 / 송전 / 배전및한계용량비용이며, 순에너지절감량을기준으로산정된다. 연료전환의경우, 전환된 ( 선택되지않은 ) 연 료에대한회피기기비용 (Avoided device cost) 과회피에너지공급비용이추가된다. TRC 테스트의비용은에너지공급사와참여자에의해발생한제비용과수요증가시증가된공급비용이포함된다. 따라서, 모든기기구입비용, 설치비용, 운전유지비용, 제거비용, 관리비용등이지불주체와관련없이포함된다. 세금크레딧은마이너스비용 ( 비용감소 ) 으로처리되며, 연료전환의경우, 선택한연료를위해필요한제반공급비용이추가된다. 2 비용효과 ( 경제성평가 ) 산출지표 TRC 테스트에서산정된편익과비용항목은다음과같은몇가지형태로산출 된다. 즉, 1) 편익과비용의순현가 (NPV), 2) 편익 - 비용비율 (BC Ratio), 3) 평준화된비용 (Leveling cost) 등이다. 순현가 (NPV) 는주어진기간동안산정된순편익의할인된가치를나타내는데, 수요관리프로그램에의한총자원비용 (Total resource cost) 의변화를측정한다. NPV가양수이면, TRC 테스트에적용된한계비용을가진공급측자원보다비용효과적임을나타낸다. TRC 테스트의편익-비용비율은주어진기간동안할인하여누적한총편익과총비용의비율을나타내며, 이값은에너지공급사및요금납부자에게해당수요관리프로그램의투자보수율 (Rate of return) 을의미한다. 따라서, 1보다큰 TRC BC값은에너지공급사와요금납부자에게총자원비용관점에서비용효과가있음을의미한다. 평준화된비용 (Leveling cost) 은에너지공급사의공급설비추가비용예측에사용 되는형태로 (In a form that is sometimes used to estimate costs of utilities-owned

164 supply additions) 수요관리프로그램의총비용을평가하는방식이다. 따라서, Leveling cost 는프로그램의총비용을총기간에대해평준화시켜 kwh 당, kw 당, therm 당으로산출한다. 4) 프로그램관리자비용테스트 PAC Test 프로그램관리자테스트는프로그램관리자에의해발생하는모든비용 ( 인센티브포함 ) 을기준으로수요관리프로그램의경제성을평가하는방법으로, 참여자의비용은제외하여산정한다. 따라서, PAC 테스트의편익은 TRC와유사하나, 비용은 TRC에비해협의하게정의된다. 1 편익및비용 (Benefits and Costs) 산정 PAC 테스트의편익은에너지와용량회피비용 한계발송배전및한계용량비용 으로정의할수있으며, 회피비용산정시프로그램을시행하지않을경우를고려한순에너지변화량 (Net program savings) 을기준으로해야한다. 연료전환프로그램의경우, 선택하지않은연료에대한회피비용도포함해야하나, 에너지공급사가두연료에대해모두서비스하는경우에만해당한다. PAC 테스트의비용에는프로그램관리자에의해발생하는비용 - 에너지공급사기기비용, 운전유지비용, 설치비용, 프로그램관리비용, 참여자관리비용과수용가에게지급되는인센티브, 그리고수요증가시발생한공급비용증가가포함된다. 연료전환프로그램의경우, 선택한연료에대한증가된공급비용도포함해야하나, 에너지공급사가두연료에대해모두서비스하는경우에만해당한다. PAC 테스트에서는수입감소 (Revenue shift) 를참여수용가와모든요금납부자사이의비용이전으로간주하기때문에 (transfer payment between participants and all ratepayers), 따라서수입감소가소매요금에영향을주더라도, 한계회피비용 ( 에너지 + 설비 ) 과프로그램비용 (Program costs) 의차이로정의되는필요수입 (Revenue requirement) 에는영향을주지않게된다. 이에따라, NPVPAC > 0 이고 NPVRIM < 0 인경우가발생하며, 이는필요수입이평준화되는판매기준 (Sale base) 이줄어들어요금이증가하게되지만, 프로그램관리자의순총비용은감소한다는것을의미한다

165 2 비용효과 ( 경제성평가 ) 산출지표 PAC 테스트에서산정된편익과비용항목은다음과같은몇가지형태로산출 된다. 즉, 1) 편익과비용의순현가 (NPV), 2) 편익 - 비용비율 (BC Ratio), 3) 평준화된비용 (Leveling cost) 등이다. 순현가 (NPV) 는주어진기간동안산정된순편익 (= 총편익 - 총비용 ) 의할인된가치를나타내는데, NPV가양수이면, 해당수요관리프로그램이비용효과적이며, 따라서해당수요관리프로그램의시행으로, 프로그램관리자와에너지공급사의비용을감소하게됨을나타낸다. PAC 테스트의편익-비용비율은주어진기간동안할인하여누적한총편익과총비용의비율을나타내며, 1보다큰 PAC 테스트 BC Ratio 는에너지공급사와프로그램관리자의비용관점에서효과가있음을의미한다. 평준화된비용 (Leveling cost) 은에너지공급사의공급설비추가비용예측에사용되는형태로 (In a form that is sometimes used to estimate costs of utilities-owned supply additions) 수요관리프로그램의총비용을평가하는방식이다. 따라서, Leveling cost는프로그램의총비용을총기간에대해평준화시켜, kwh당, kw당, therm당으로산출한다. 본용역에서사용한캘리포니아테스트의편익및비용요소를정리하면다음과 같으며, (+) 는편익을 ( ) 는비용을나타낸다. 시스템 구분관리자 (PAC) 참여자 (P) 수용가 (RIM) 총자원 (TRC) 회피비용 지원금 요금수입감소 관리자기기비용 관리비용 참여자기기비용 - - 요금감소

166 3. 해외효율향상사업현황 본용역에서는해외선진국특히북미의효율향상사업현황및사례를분석하고이를기초로하여효율기기보급을위한국내시사점등을기술하고자한다. 먼저해외선진국의효율향상사업추진체제에대해살펴보고, 다음으로효율향상프로그램을활성화하기위한인센티브제도, 그리고효율향상재원에대해일반적인현황을살펴보고자한다. 특히효율향상프로그램을위한인센티브규제체계와공적기금을재원으로사용하고있는해외현황을보다심도있게분석하여향후국내적용을위한시사점을살펴보고자한다. 북미의효율향상사업은초기에는주로전력과관련하여수직통합된전력회사가발전자원을보조하는개념으로수요관리사업을접근하였기때문에주로전력회사에서사업을관리하였다. 하지만효율향상을에너지수급문제와환경문제를해결하기위한중요한자원으로생각하는경향이생기면서연방및주정부차원에서효율향상의목표를관리하기시작하였고, 1990년대이후시작된전력산업의구조개편과맞물려에너지판매증가에관심이있는전력회사대신효율향상을전담하는주정부산하기관 (Agency) 이나비영리독립기관을도입하는주도있다. 현재효율향상을추진하는대표적인추진체제및각체제별설명은다음과같다. 3.1 효율향상사업추진체제 39) 에너지공급사 (Utility) 운영모델 가장일반적인형태의효율향상프로그램추진체제는주정부의감독하에에너지공급사 ( 일반 / 공공 ) 가효율향상사업을운영하는하는구조이다. 이모델은기존의수직통합된에너지공급사형태를유지하고있는주나전력회사의영향력이큰주에서시행되는모델이다. 주정부는에너지공급사에게 EERS(Energy Efficiency Resource Standard) 나 EEPS(Energy Efficiency Portfolio Standard) 같은효율향상의무를부과하고해당비용을요금으로회수할수있도록한다. 일부주에서는판매감소로인한 39) 본연구내용은 2013( 김진호 ) 통합에너지기금조성방안및활용에관한연구보고서를바탕으로작성되었으며, 필요한경우 2014 년기준으로데이터를갱신하거나추가하였다

167 에너지공급사의손실을보전하기위한여러가지메커니즘즉, 판매 / 매출분리 (Decoupling), 수입감소보상 (Lost Revenue Adjustment Mechanism, LRAM), 그리고실적기반인센티브 (Performance-based Incentive) 등을운영한다. 이러한에너지공급사운영모델은미국에서가장많은주에서채택하고있는방식이며, 세부적으로보면에너지공급사가 100% 관리하는 Full Utility Control 방식과일부기능을외부에서수행하는 External Management 및 Joint Agency 방식등이있다. 비에너지공급사운영모델 두번째효율향상사업추진체계는비에너지공급사가운영하는구조이다. 기존의에너지공급사의입장에서수행하던효율향상사업을행정기관의공익적목적으로수행하는형태로전환하는경우, 실제사업을에너지공급사가수행한다면이는에너지공급사의이익에배치될수가있어서효율적인추진이어렵다. 두번째효율향상모델은 1990년대에너지산업구조개편 ( 생산 / 전송 / 판매분리 ) 이후확산된모델로효율향상사업관련제도및목표등은주정부나공공서비스위원회 (PUC, Public Utility Commission) 에서정하고효율향상사업의관리는정부기관이나비영리독립기관이수행하는것이다. 이경우효율향상사업의재원은효율향상사업추진을목적으로하여조성된기금으로하는것이일반적이다. 일부에너지사용량이많은산업용고객의경우주정부의규제에부합하는자체적인사업을추진하는경우도있다. 비에너지공급사운영구조에는정부기관운영모델과비영리독립기관운영모델이존재한다. 정부기관운영모델 (Government) 정부기관운영모델은주정부또는지방정부의산하기관 (agency) 이효율향상사업을관리하는것이다. 이런역할을하는기관의예로는 Efficiency New Brunswick 과뉴욕의 NYSERDA(New York State Energy Research and Development Agency) 등이있다. 정부가직접관리감독하는방식은워싱턴 DC나디트로이트주에서활용되고있으며, PUC에의해감독되는구조는메인주등에서채택되어운영중에있다. 비영리독립기관운영모델 (Third Party) 공익적인목적으로효율향상사업을추진하기위한기금은해당목적을위해사

168 용되어야하지만이를효율향상이외의다른목적으로사용하거나다른회계에편입시킬위험성이있다. 따라서조성된기금이효율향상사업에사용되는것을보장하기위하여주정부로부터독립적인위치의비영리전문기관이효율적으로사업을추진하는모델이다. Efficiency Vermont나 Energy Trust of Oregon 등이이러한기관에해당되며일반적으로이러한기관들은실적기반의인센티브대상이된다. 오레곤이나버몬트주는프랜차이즈형태로독점적인비영리독립기관을운영하는반면, 위스콘신이나하와이주에서는경쟁적인구조로비영리독립기관체제를운영하고있다. < 그림 3.3> 미국의효율향상사업운영구조 출처 : RAP, Who Should Deliver Ratepayer-Funded Energy Efficiency? A 2011 Update, 2011 복합모델 (Hybrid) 마지막효율향상사업추진체제로복합모델이있다. 효율향상사업의경우여러가지분야의업무들이복합적으로이루어져있다. 에너지공급사의경우최종소비자에게에너지서비스를제공하는사업을하고있고소비자가부담하는효율향상사업의비용을에너지공급사를통해서거두어들이는것이일반적이기때문에비에너지공급사가효율향상사업을관리하더라도에너지공급사와의협력이항상필요하다. 따라서현실적으로는에너지공급사와정부기관이나전문기관이같이협조하는복합모델이많이퍼져있다. 효율향상사업을위한복합운영구조는에너지공급사와주정부가협력하는모형 (Utility/State Government) 이뉴욕과메릴랜드및일리노이주에서운영중이고, 에너지공급사와로컬정부가협력하는모형 (Utility/Local Government) 이캘리

169 포니아주에서운영중에있으며, 그리고에너지공급사와제 3 기관 (Utility/Third Party) 이협력하는모형이인디아나와미시간주에서운영중에있다. 위그림은이상설 명한세가지의형태의해외효율향상사업의추진체제및운영구조를보여주고있다. 3.2 해외효율향상프로그램운영현황 40) 본연구에서는미국을중심으로하는해외선진국의효율향상프로그램현황및개요에대해간략하게살펴보았다. 본연구결과는 2013년수행한통합에너지기금조성방안및활용에관한연구보고서의내용을바탕으로하였으며, 2014년도대비변동된부분을수정하여제시하였음을일러둔다. 캘리포니아주현황캘리포니아는 1970년대부터효율향상사업에적극적이었다. 이미 1980년도에주요에너지공급자효율향상프로그램을시행하였고에너지관련공공기금 (PBF) 도 1996 년에시작하였다. 캘리포니아공공서비스위원회 (CPUC) 가각에너지공급사의서비스영역및주단위의효율향상프로그램들을승인한다. CPUC는에너지공급사에게효율향상의효과를최대화하기위하여 PBF를보조할것을요구한다. PBF는다음과같은정책적행동을포함한효율향상프로그램이다. 2004년부터캘리포니아는미래수요를공급하기위한신규자원의하나로고려하였다. 2005년 CPUC는투자자소유회사 (IOU) 가고객들을위하여효율향상자원을구현하고위원회에서감독하는전력산업구조개편이전의모델로돌아갔다. CPUC 2013년까지연간 23,183GWh, 피크수요 4,885 MW 4억 4천 4백만 therm의효율향상목표를설정하였다. 2005년 9월, CPUC는 2006~2008 년효율향상과에너지절약을위한 20억달러의기금조성을승인하였다. 이것은미국내효율향상관련기금관련가장큰규모의승인이다. 대상에너지공급사는 Pacific Gas and Electric, Southern California Edison, San Diego Gas & Electric, Southern California Gas 였다. 해당포트폴리오에는요금지불자의투자로지원되는확실하고새롭고혁신적인프로그램설계와실행전략이있다. 해당사업으로향후 3 년간총 3개의발전소 ( 총용량 1,500MW) 의건설을회피하고프로그램의수명동안 27 억달러의에너지를절감하고온실가스를 2008년에 3천4백만톤줄일수있을것으로예상된다. 에너지공급사는프로그램을운영하고포트폴리오를관리하는역할을하지만프로그램의구현은에너지공급사와비에너지공급사구현사업자가한다. 그리고 40) 2013( 김진호 ), 통합에너지기금조성방안및활용에관한연구보고서참조

170 주단위의프로그램설계와검증은프로그램의실적을향상시킨다. 뉴욕주현황뉴욕주는 NYSERDA 가운영하는뉴욕의 SBC 프로그램은잘설계되고효과적으로운영되는공공에너지기금프로그램의예이다. 해당기금은다음의 4가지목적을가지고 1996년에수립되었다. 시킴 - 최종소비자의효율향상노력으로주의신뢰도를높이고최대부하감소를증가 - 에너지효율을높이고고객의에너지에대한선택권을확대함 - 에너지생산과소비로발생하는환경적영향을감소시킴 - 최종소비자에게도움이되도록전력시장의경쟁을활성화함 뉴욕 NYSERDA 는효율향상프로그램에 3억 5천달러이상을투자하고있고추가적으로공공및민간분야의효율향상투자로 8억 5천달러를모아총 12억달러를조성하였다. 8년간 (1998 ~ 2006) 의구현기간동안, 공공및민간분야의투자에서 28억달러의실적이있을것을예상하였다. NYSERDA 는기금투자에대한계측과추적을하고 Energy $mart 프로그램을분기및연도별로검증한다. 이결과를고객들과관련단체에프로그램의이익을알리는데사용한다. NYSERDA 는프로그램의경제성, 영구적부하감소및최대부하감소, 경제적효과 ( 공공및민간분야투자와고용창출효과 ) 와온실가스및오염물질배출감소등을분석한다. 04년 9월이후효과는다음과같다. - 연간에너지사용량감소는 1,340 GWh; 프로그램이완전히구현되면연간에너지절감량은 2,700 GWh이될것으로예상됨 - 효율향상및최대부하관리서비스참여고객의연간전기, 석유, 천연가스요금의감소는 1억 8천 5백만달러임 - 연간 3,970의일자리가창출되었고 1998년부터 2006년사이에평균연간 5,500의일자리가창출될것으로예상됨 - NO 배출량 1,265톤감소, SO2 배출량 2,175톤감소, CO2 배출량백만톤감소 (850,000 가정에에너지를공급이가능한양 ) (NYSERDA 2004b)

171 오레곤주현황오레곤주는구조개편이되지는않았지만효율향상서비스에대한공공의필요를해결하기위한공공이익프로그램을수행하고있는예이다. 에너지공급사가아닌비영리단체인 Energy Trust of Oregon이프로그램의조율, 검증, 구현을하고있다. 해당기관은 PUC와의협조하에 PBF를관리하고, 효율향상과신재생을위한현금인센티브와재정적도움을제공한다. PBF프로그램은오레곤에서는상대적으로새로운것이지만버몬트주의비영리단체추진모델과 Northwest Energy Efficiency Alliance 의시장전환프로그램 (market transformation) 등의성공사례로부터영향을받았다. 에너지공급사가운영하는것이 PBF에서가장일반적이지만오레곤과버몬트는비영리기관도동등하게효과적이라는것을보였다. 다른주보다는늦게시작되었지만 2003년까지 2억 8천만 kwh와 20만 8천 therm을절약하였고이는 23,000 가정에에너지를공급할수있는양이다. 2012년목표는 260억 kwh와천 9백만 therm으로 200,000이상의가정에에너지를공급할수있는양이다. 오레곤은또한전기와천연가스의효율향상프로그램을동시에추진하는몇안되는주이고에너지소비량을줄이면서전력회사의수입을유지하는요금정책과 PBF 프로그램을보완한다. 위스콘신주현황위스콘신주는 Focus on Energy 제도가운영되고있는데이는 PBF가지원하는공공-민간협동프로그램이다. 해당프로그램의목표는효율향상과신재생에너지사용을촉진하고, 환경을개선하고, 향후에너지공급의안정성을확보하는것이다. 최근의주의독립적검증에서는해당프로그램이다음과같은효과가있음을보였다 년의프로그램수명동안에너지절감량은 2억 1,450만달러로 B/C는 5.4 에서 1 사이였다. 이러한이익은연간에너지절감량 2억 3,560만 kwh ( 수명기간동안 1억 1,310만달러절약 ), 에너지수요 35.5MW ( 수명기간동안 3,640만달러 ), 천연가스 1,440만 therm( 수명기간동안 6,500만달러 ) 으로부터계산된다. - 환경적이익은 150만파운드의 NO, 290만파운드의 SOx, 6억 8,730만파운드의 CO2, 12파운드의수은이다. (WI DOA 2004). 경제적이득은 1,050개의전일제일자리의창출이다. 산업계는비용을 1,460만달러절약했고판매는 7,670만달러증가하였다. 가정용고객은 2천만달러를절약하였고개인소득은 1,830만달러증가하였다

172 본연구에서는현재미국에서각주별로운영되는효율향상프로그램의개요 및동향을예산이가장많이집행되는상위 5 개주와대표적인경우에대해다음과 같이정리하였다. 캘리포니아주 (California) 효율향상프로그램요약캘리포니아주의효율향상사업의목표는효율기기보급과연구개발실증 (RD&D) 이다. 현재캘리포니아주에서시행하는주요효율향상프로그램에는 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 등이있다. 한편효율향상프로그램대상고객으로는공영및일반에너지공급사의모든용도별고객을포함하고있다. 2013년기준으로효율향상에사용되는기금의총액은효율향상보조금으로연간 $228 million이사용되고있으며, 연구개발실증예산으로약연간 $62.5 million이집행되고있다. 가스의경우, 한편, 2005년 $12 million으로시작하여연간최대 $3 million씩증가하는추세로현재최대 $24 million의예산이집행되고있다. 캘리포니아주의효율향상사업을위한기금은에너지요금에반영되어있는데, 효율향상보조금을위해약 5.4 mills/kwh과연구개발실증을위해약 1.5 mills/kwh의기금이조성되고있다. 다음표는캘리포니아주의효율향상현황과예산등을개괄적으로요약하고있다. < 표 3.13> 캘리포니아주효율향상사업현황요약 항목목적 해당효율향상기술 대상고객 기금총액 요율 내용효율향상, 연구개발실증 (RD&D) Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 공영 / 일반에너지공급사의모든용도별고객 효율향상 : 연간 $228 million 연구개발실증 : 연간 $62.5 million 가스 년 $12 million으로시작하여연간최대 $3 million 증가 - 최대 $24 million 효율향상 : ~5.4 mills/kwh 41) 연구개발실증 : ~1.5 mills/kwh ( 에너지공급사와용도별로달라짐 )

173 워싱턴DC(District of Columbia) 효율향상프로그램요약워싱턴DC 의효율향상사업의주요목표는효율향상기기보급과저소득층지원에있다. 현재 DC에서주로보급하고있는효율향상기기로는 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 등이있으며, 대상고객에는모든용도별고객이포함된다. 워싱턴 DC의효율향상프로그램을위한기금규모는 2009년 $7.5million, 2010년 $15million, 2011년 $17.5million, 그리고 2012년 $20million 수준이다. 현재워싱턴DC 의에너지요금에는효율향상사업을추진하기위한기금이반영되어있는데, 가스의경우, 2009년 11mills/therm, 2010년부터 2011년에는 12mills/therm, 그리고 2012년이후에는 14mills/therm 수준의기금이에너지요금에반영되어있다. 한편전기의경우, 2009년 1.1 mills/kwh, 2010년 1.3 mills/kwh, 그리고 2011년이후에는 1.5 mills/kwh 수준의기금이전기요금에반영되어있다. 이외에도 Energy Assistance Trust Fund (EATF) 라는명목으로가스는약 6 mills/therm, 전기는약 0.69 mills/kwh 정도의기금이조성되고있다. 다음표는워싱턴DC 의효율향상사업현황을요약하고있다. < 표 3.14> 워싱턴 DC 효율향상사업현황요약 항목 목적 해당효율향상기술 대상고객 기금총액 요율 내용 효율향상, 저소득층지원 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 모든용도별고객 - 09: $7.5million, 10: $15million, 11: $17.5million, 12 ~: $20million 가스 - 09 : 11mills/therm, 10 ~ 11 : 12mills/therm, 12 ~ : 14mills/therm 전기 - 09 : 1.1 mills/kwh, 10 : 1.3 mills/kwh, 11 ~: 1.5 mills/kwh Energy Assistance Trust Fund (EATF). - 가스 : 6 mills/therm - 전기 : mills/kwh, 0.69 mills/kwh(june - September 2010) 41) mills/kwh = 0.1cents/kWh

174 메사추세츠 (Massachusetts) 효율향상프로그램요약메사추세츠주효율향상사업의목표는다른주와마찬가지로효율향상기기보급과저소득층지원에있다. 현재보급되고있는효율향상기기로는 CHP/Cogeneration 과일반적인효율향상기기들이모두포함되고효율향상대상고객에는거의모든용도별소비자가포함된다. 현재메사추세츠주의효율향상사업기금총액은 1998년부터 2006년까지는약 $1.09 billion 규모이며, 2010년부터 2012년까지는약 $2.1 billion 규모로 2배수준으로확대되었다. 이외에도미동부전력시장을중심으로운영되고있는용량시장에서효율향상의추가수입이존재하는데, 미동부용량선도시장 (Forward Capacity Market) 으로부터의수입은 2009년약 $10 million 수준이다. 또한배출권거래제를통한 RGGI(Regional Greenhouse Gas Initiative) 가미동부지역에서시행되고있으며, 동제도의수익금일부를효율향상사업의재원으로활용하고있으나, 그정확한규모는알려지지않고있다. 메사추세츠주의효율향상보조금사업을위해서전기요금을통해기금이조성되고있는데, 그수준은약 2.5 mills/kwh 인것으로알려져있다. 다음표는현재추진중인메사추세츠주의효율향상사업현황을요약하고있다. < 표 3.15> 메사추세츠주효율향상사업현황요약 항목 목적 해당효율향상기술 대상고객 내용효율향상, 저소득층지원 CHP/Cogeneration, 일반적인효율향상기술모든용도별고객 기금총액 1998 ~ 2006 : $1.09 billion, 2010 ~ 2012 : $2.1 billion Forward Capacity Market : $10 million (2009) Regional Greenhouse Gas Initiative 요율 2.5 mills/kwh

175 뉴저지주 (New Jersy) 효율향상프로그램요약뉴저지주효율향상사업의주요목표는효율향상기기보급을통한에너지절감과저소득층지원이다. 현재뉴저지주에서시행하는효율향상기기보급프로그램에는 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 등이포함되고, 효율향상기기보급대상고객으로는모든용도별고객이포함된다. 현재뉴저지주의효율향상사업을위한기금총액은 2001년이후 2013년까지약 $2.635 billion 수준으로알려져있다. 효율향상사업을위해조성되는기금을위해에너지요금에부가되는부가금비율은연간수요관리목표량에따라달라지는데, 미국내다른주와비슷한수준인약 2.0에서 2.5mills/kWh 수준이다. < 표 3.16> 뉴저지주효율향상사업현황요약 항목 목적 해당효율향상기술 대상고객 내용 효율향상, 신재생, 저소득층지원 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 모든용도별고객 기금총액 $2.635 billion (2001 ~ June 2013) 요율 연간목표액에따라달라짐 뉴욕주 (New York) 효율향상프로그램요약뉴욕주효율향상사업의주요목표는효율향상기기보급을통한에너지절감, 효율향상연구개발, 그리고저소득층지원이다. 현재뉴욕주에서시행하고있는주요효율향상보급대상기기로는 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 등이있으며, 대상고객으로는모든용도별고객이포함된다. 현재뉴욕주의효율향상사업기금총액은 1998년이후 2013년까지약 $2.48 billion 규모이며, 기금조성을위해에너지요금에부과되는효율향상부가금비율은뉴욕주가

176 설정한연간효율향상사업목표량에따라달라지는데, 미동부지역의평균치인 2.5mills/kWh 수준인것으로짐작된다. 다음표는뉴욕주의효율향상추진현황을요 약하고있다. < 표 3.17> 뉴욕주효율향상사업현황요약 항목 목적 해당효율향상기술 대상고객 내용 효율향상, 신재생, 연구개발, 저소득층지원 Clothes Washers, Water Heaters, Lighting, Furnaces, Boilers, Heat pumps, CHP/Cogeneration, Heat recovery, Windows, Processing and Manufacturing Equipment 모든용도별고객 기금총액 $2.48 billion (1998~2013) 요율 뉴욕주가설정한연간목표액에따라달라짐

177 4 장. 전력사용기기별기술개발및시장현황 1. 전동기 1.1 기술정의 전동기기술이란전기에너지를기계에너지로변환하는전동기와관련된기술로설계 / 해석, 양산, 제어, 전력변환기를포함한것이다. 자기등가회로법을통한기초설계, 유한요소법을이용한전자계현상해석및전동기성능시뮬레이션, 전동기의형상변화에따른특성분석을통한최적설계등의전동기의전자계설계및해석기술이며, 형상에따른진동및소음해석을통한전동기설계기술, 베어링, 샤프트등의시스템동특성계수규명, 열등가회로모델링및열전달해석기술을통한냉각구조최적화등의기계적설계를일컫는다. 또한, 고강도저손실의전기강판소재개발기술및분말코어소재및가공기술, 고성능절연재료등의재료기술이다. 1.2 시장동향 1) 국내동향 슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기현재전동기의경우전체전력소비량의약 46% 를차지하고있으며, 유도전동기의경우전체전동기사용의 70% 이상을차지하며, 에너지다소비기기중전주기비용에서에너지가차지하는비중이 96% 이상으로가장큰품목이다

178 유지. 보수비용 초기비용 제품별전주기비용중에너지원가비교 % 96.6% 전동기전주기비용 Emerson 社의 NEMA Premium 에너지 96.6% 80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% 1.7% 3.9% 휴대폰 노트북 컴퓨터 8.7% LCD TV 23.0% 냉장고 63.6% 21W 소형형광등 11kW 전동기 < 그림 4.1> 제주별전주기비용중에너지원가비교 ( 예 :11kW 유도전동기 96.6%) 고속전동기고속회전기를응용한상업용제품 ( 터보기기 ) 은삼성테크윈, 한국터보, 뉴로스, 터보맥스, 황해전기등에서이미출시했다. 삼성테크윈은 150HP 65000rpm 급터보압축기에미국 Calnetix 社의고속회전기를전량수입적용하였으나, 2005년부터국산화한스테이터조립체를사용하고있으며, 뉴로스에서는한국전기연구원의기술이전을통해수만 rpm, 300마력이하급의터보송풍기를국내 외시장에출시하였다. 터보기기용고속전동기 (PMSM) 를출시중인기업은뉴로스, 한국유체기계, 황해전기, 터보맥스경주전장으로주요생산품목은아래표와같다. < 표 4.1> 국내기업의고속기주요생산품 용량 100HP이하 150HP class 200HP class 250HP class 300HP class 400HP class 500HP class 속도 24,500[rpm], 26,000[rpm], 30,000[rpm], 40,000[rpm] 23,000[rpm], 28,000[rpm], 30,000[rpm], 60,000[rpm] 23,000[rpm], 26,000[rpm] 18,000[rpm], 20,000[rpm], 42,000[rpm] 17,000[rpm], 26,000[rpm], 37,500[rpm] 26,000[rpm] 24,000[rpm] 직구동전동기 Rotary Indexer, Turret, 로봇암, 반도체장비제작분야의시장이확대됨에따 라전용제어기와결합된가공설비와고정밀기기 고정밀, 고신뢰성을갖는직구동

179 시스템의수요가확대되는추세임. 국내약 600억, 해외약 2,000억규모시장이형성되었다. 공작기계, 사출기및프레스등다양한제조설비산업분야에서기존의유압등의기계식동력구조가전동기를사용한동력구조로전환되어대용량화되는추세이며, 이것으로말미암아, 핵심부품인고출력전동기의수요가증가하고있으나, 대부분일본또는독일등의선진국제품을수입하여사용하고있다. 2) 해외동향 슈퍼프리엄급고효율 3상유도전동기미국, 캐나다등선진국에서는 90년대들어고효율전동기의생산판매를의무화하는최저효율제 (MEPS) 정책을시행중. 2011년부터효율기준및적용대상모델을확대하여 IE3 프리미엄급고효율전동기최저효율제시행중이다. 유럽연합 (EU) 에서는전동기효율기준을 IE4( 슈퍼프리미엄급고효율 ), IE3( 프리미엄급고효율 ), IE2( 고효율 ), IE1( 일반효율 ) 4종류로나누어고효율전동기최저효율제를시행중 (IE2급, 2011). EU는 2011년 6월부터 2017년까지 3단계에걸쳐적용을확대하리고하고, 2015년에는 7.5~375kW급전동기, 2017년에는 0.75~375kW급전동기가 IE2~IE3 등급을만족시켜야한다. 중국은 2011년부터 MEPS를시행중이며, 일본과인도는강제규정이아니라자발적인기준으로시행하고있다. 향후프리미엄급전동기로최저효율제효율기준이강화되어감에따라리베이트대산의슈퍼프리미엄급고효율전동기에대한수요또한지속적으로증가할것으로예상된다. 산업용교류전동기를중심으로 2015년유도전동기세계시장은약 380,800억원규모로추산된다. 고속전동기현재, 국내 외의고속회전기시장은터보기기, 터보펌프, 공작기계용고속스핀들전동기, Flywheel 에너지저장장치, 연료전지용공기공급장치등의제품에서초기단계를형성하고있으며, 정확한시장규모는아직밝혀지지않고있으나세계기장은약 1조원정도로추산된다. 일본의日經産業新聞특집 21세기의신기술 신시장조사 에서 2020년신기

180 술의세계시장 200 위중고속회전기를필요로하는기술은 14 개제품 ( 시장규모는 816 조원 ) 으로서미래첨단고부가가가치제품을개발하기위한요소기술임을밝혔다. 특히, 터보기기는압축공기를이용해동력을전달하거나원료를이송하는데사 용되는핵심공정장비로전기전자 화학 식품및제약 제조업분야에폭넓게사용 된다. < 표 4.2> 신기술의세계시장 (200 위 ) 중고속전동기필요기술 순위 신기술 적용대상 2020년기준시장규모 22 전기자동차 추진시스템 190조원 25 직접분사엔진자동차 Altermator/Turbo charger 171조원 30 연료전지자동차 추진시스템 139조원 32 고속전기선박 추진시스템 125조원 47 에너지절약전기기기 고속전동기적용 74조원 65 고효율열병합발전기 고속영구자석발전기 44조원 85 2차전지자동차 추진시스템 25조원 90 하이브리드자동차 추진 / 에너지저장시스템 24조원 13 강력모터 ( 초정밀가공 ) 기계가공공정 15조원 164 전동이동기기 추진시스템 4조원 179 초정밀연마기 연삭공정 2조원 186 메탄올. 에탄올자동차 추진시스템 1조원 191 수소자동차 추진시스템 1조원 198 Flywheel 에너지저장장치 회전체에너지저장 1조원 총계 14개제품 816조원 직구동전동기소형정밀기기분야에서공작기계, 전동프레스인덱서등고출력소요동력부분의직구동전동화추세에있다. 특히, 최대출력 1,000kW, 토크및속도범위 37,000N.m, 1,000rpm 급상용제품공급, 기계및유압장치부분의하이브리드유압식및전동식으로교체되고있다. 전동기분야의선진국인일본의직구동전동기수요분야와기업분포는아래와같으며, 일반서보전동기의연평균성장률은 7.7% 정도이나, 기존의정밀기기또는자동화시스템에서기계장치의소형화, 경량화요구의증가로인해직구동전동기의성장률은 13.7% 에이른다

181 < 표 4.3> 직구동전동기시스템수요분야및공급기업 직구동서보전동기 ( 대 ) 수요분야 Shinko-e FANUC lec Yokogawa NSK CKD 합계 공작기계 2,000 2,000 칩마운터 60 8,000 7, 반도체액정제조장치 ,620 전동사출형성기 반송기계 1,200 5,200 6,400 인쇄기계 20 1,000 1,020 기타 10 6,500 2,700 2,500 11,710 합계 2, ,700 15,400 2,500 36, 기술동향 1) 국내기술개발현황 < 표 4.4> 에너지효율등급기술격차 Country or group of countries Canada and the United States Mexico Australia New Zealand China and South Korea Taiwan and Brazil European Union Other countries with no MEPS of VA Lag compared to the reference +2 to 0 years -2 years -3 to -4 years -5 to -6 years -7 to -8 years -8 to -10 years -12 to -15 years 슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기국내에서는아직슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기에대한개발이활발하지않았고, 2010년부터한국전기연구원주관으로 30kW 이하의다중게이트방식동다이캐스팅을이용한고속 고효율 3상유도전동기개발을시작한것에불과하다. 최저효율제고효율유도전동기 효성, 현대중공업등대기업은고효율전동기개발을위한연구개발을꾸준히 진행하여선진국과대등한수준의고효율전동기를상품화하고있으나, 기술및자

182 본이부족한중소기업지원을위해최저효율제고효율전동기개발사업이한국전기 연구원주관으로 2007 년부터진행되고있다. 프리미엄급고효율유도전동기한국전기연구원이중소기업과함께 2005년부터산 학 연컨소시엄을구성하여프리미엄급고효율삼상 ( 알루미늄다이캐스팅 3개모델, 동다이캐스팅 2개모델 ), 단상 ( 알루미늄다이캐스팅 3개모델, 동다이캐스팅 3개모델 ) 을개발하였다. 고속전동기고속회전기에대한국내연구는대학이나산업계에서도아직미미한상태로서한국전기연구원이가장활발한연구를진행하고있다. 한국전기연구원에서는 200kW, 30,000rpm급영구자석전동기와유도전동기를개발하였고, 마이크로터빈용 65kW 60,000rpm 급발전기를개발하였으며, 고속영구자석전동기의개발에서요구되는대형영구자석회전자의착자설계기술도보유하고있다. 직구동전동기직구동전동기는증속기어를없앨수있어시스템이간단해지는장점이있으나전동기의체적이커지고효율이떨어지는단점이있어응용분야가한정되어있다. 기어를사용할경우기어의백레쉬에의해고정밀제어가되지않으므로고정밀공작기계에응용이확대되고있으며, 기어의효율이나쁘고기어를사용하기에어려운분야에응용연구가진행되고있다. 2) 해외기술개발현황 슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기현재슈퍼프리미엄급의 3상유도전동기를생산하고있는제조사는없으나 IEC 규정에슈퍼프리미엄급의기준이규정되어있는것으로보아유럽및미국의제조사중에는이미개발이완료된것으로추정된다

183 < 표 4.5> 프리미엄전동기 (Baldor 社 ) Baldor 社 용량 3.7kW 4극 5.5kW 4극 7.5kW 4극 효율등급 프리미엄급 프리미엄급 프리미엄급 체적 [ ] 효율 [%] 고효율기준효율 [%] 프리미엄급기준효율 [%] EU 와유럽전기기기협회 (CEMEP:Eurupean Committee of Manufacture of Electrical Machines and Power Electronics) 는고효율등급을기존의 3 단계 (EFF1, EFF2, EFF3) 등급에서프리미엄급및슈퍼프리미엄급고효율기준을추가하여 4 단계 (IE 4: 슈퍼프리미엄급고효율전동기, IE 3: 프리미엄급고효율전동기, IE 2: 고효율 전동기, IE 1: 표준효율전동기 ) 로나누고대상전동기도용량 (0.75~200kW), 극수 (2,4,6), 사용전압 (1000V 이하 ) 등미국에서현재시행되고있는최저효율제보다대폭확대 하고있다. 고속전동기현재선진국에서개발된고속전동기시스템의실례와제작한계로평가되는시제품기기등의속도와출력은 15,000rpm에서는 1,000kW까지, 80,000rpm에서는 50kW 까지, 100,000rpm 에서는최고 25kW까지의제작예가알려져있다. 직구동전동기최근산업용직구동전동기가각광받고있는분야는공작기계분야로직구동전동기를적용한 Rotary Table을공작기계에구현한기업중가장대표적인곳인모리세이키 ( 일본 ) 다. 고속가공에대응하기위하여테이블에직구동전동기기술을적용하였고주목적은고속인덱싱, 고정밀위치제어정밀도구현을통한가공시간단축과높은생산성을실현하는데있다. 대표적인제품으로는수평형머시닝센터인 NH 시리즈에적용되고있다. 1.4 중장기전망

184 1) 당면과제 슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기슈퍼프리미엄급 3상유도전동기를개발하려면현재수준의전기강판, 알루미늄다이캐스팅기술만으로는효율을달성하기어렵다. 따라서, 부품소재에서초고효율전기강판개발이필요하며제조기술에서동다이캐스팅기술의양산화기술발전이필요하다. 현재미국등선진국의최저효율제효율기준이프리미엄급으로강화되어가고있는추세로보아향후에너지절감효과를더욱높이기위해슈퍼프리미엄급고효율전동기의보급확대가예상된다. 국내는슈퍼프리미엄전동기의제품생산을위한투자자금, 연구개발인프라가충분하지않고, 전동기생산업체에서는제품개발을위한상당한부담을안고있다. 관련제품의보급확대를위해서는산 학 연유기적협력및공동연구를통해적용분야별제품수요트렌드를분석하여, 37kW 이하중소용량및 37kW 이상중대형용량으로이원화하여단계별로다양한용량의모델에대한집중개발지원이이루어질필요가있다. 고속전동기고속전동기는저속의일반전동기와달리기계적인제약조건을모두만족하여야하기때문에전자계설계시보다많은것을고려해야하며, 예측하기힘든변수들로인해정확한설계가어렵다. 따라서많은시험검증을통해설계기술을보안해야할필요가있다. 고속전동기용전력변환장치대용량고속전동기에적합한전력변환장치를설계 제작하기위해서는전력소자의수급이원활해야하다. 하지만, 현재의기술로서개발이되지않은전력소자를수급하는것은불가능하기때문에전력소자개발에전력변환장치개발이따라갈수밖에없는현실이다. 고속전동기용자기베어링과에어베어링 자기베어링은크게자기액츄에이터, 제어기, 변위센서로나눌수있다. 이중

185 변위센서는선진국에서기술개발이완료되어고가로수입하고있으므로국산화개발 이시급하며에어베어링은 300kW 급이한계이지만 500kW 이하까지사용할수있는 연구가필요하다. 직구동전동기산업용서보전동기는기업중심의기술개발지원이축적되어서제품의국산화가많이진전이되었으나, 직구동전동기에대한직접적인기술개발지원이미흡하여부품개발및설계원천기술개발이미흡하고제품의국산화기술개발이매우저조한실정이다. 직구동전동기의조기상용화를위해서는전동기의설계원천기술과동시에전동기조립및제작공정기술개발이동시에이뤄져야한다. 또한, 시스템에최적으로매칭되기위해서는직구동전동기구동용인버터제어기술개발과고정밀의센서기술개발이필요하다. 현재로서는직구동전동기의국내시장이비교적열악하고중국및동남아시아등의후발경쟁사들의약진에의해서시장경쟁력이더욱약화될수밖에없는상황에서기술개발을기업에전적으로위탁하기어렵다. 이에따라조기상용화및부품의국산화를위해서단기적으로정부주도의고토크 고정밀의직구동전동기기술개발지원을통해서기술경쟁력을확보하고장기적으로기업주도의제작공정기술개발을통한원가경쟁력확보를통해서직구동전동기의국내 외시장선점이필요하다. 2) 향후추진방향 ( 단기 ) 슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기슈퍼프리미엄전동기는현재시장형성이되지않은품목으로효율규제가강화되면서기존의고효율전동기나프리미엄전동기의대체품목으로시장이형성될전망이다. 단기적으로는효율규제가앞서진행되고있는미국, 캐나다에수출하고국내에서도슈퍼프리미엄전동기에대하여리베이트나강제사용규정이시행되면시장이확대될것이다. 또한국내효율인증서가해외에서도인정받을수있도록제도를개

186 선, 시험기관지원을통해수출역량강화해야한다. 중소기업의기반기술및생산기 술분야의경쟁력을강화하여브랜드육성, 세계시장공략해야한다. 고속전동기기존의증속기를적용한공기압축기 / 송풍기분야와고속스핀들분야를기어리스방식으로대체하며, 시스템효율을 10% 높여소비전력저감효과와장비의국산화비율을높인다. 고속스핀들분야에서수입고속전동기의존도가높으므로, 국내설계기술력확보와양산기술력확충필요하다. 단기적으로중대형규모의시장을확보하여고속전동기의기반기술을확보하고중장기적으로더빠른영역의소형초고속전동기개발이중요하다. 3) 향후추진방향 ( 중장기 ) 슈퍼프리미엄급고효율 3상유도전동기중장기적으로대기업위주의중 대용량제품도수출경쟁력을강화하여해외시장을적극개척하면매출증대와고용창출효과가클것으로예상된다. 대기업의수출활성화를위해서는전반적으로전동기산업에대한투자가낮은현실태를개선하여해외선진제품대비가격및품질경쟁력을갖추는것이필수적이다. 고속전동기대용량의기반기술과더불어소형, 경량의초고속전동기의시장예상된다. 회전속도가 100,000rpm 이상이요구되는터보분자펌프나연료전지자동차용블로워, 에너지저장장치등에적용가능한고속전동기를양산화로세계시장을선점해야한다. 직구동전동기 관련기술을전기자동차, 건설기계등의분야로확대하여관련제품의기술경쟁 력을확대하여, 직구동방식의전동기기술을선도해야한다

187 2. LED 조명 2.1 기술정의 다이오드의일종인 LED 패키지를이용해개발한조명제품으로, 기존조명대 비 2~10 배이상에너지효율이높은고효율기기이다. 2.2 기술별시장 1) 시장동인 정부가 LED 조명보급에적극적이며 LED 조명의기술적장점과낮은운영유지비등으로인해소비자들의관심도점차증대되고있으며, 정부는 2020년까지모든공공시설및기관이 LED 조명을사용하도록할계획이며 2015년까지 30%, 2020 년까지 60% 보급목표를수립한바있다. 조명부문의전력소비는국가전체전력소비의 17% 이상으로, 국가온실가스감축목표달성에 LED 보급이중요한역할을할것으로기대하고있다. LED 조명은 CFL, 백열등, 할로겐램프등다른유형의조명보다제품수명이길고에너지소비가 80% 이하로낮아서소비자들이선택할유인을제공하며, 전세계적으로 LED의조명가격은점차낮아지는추세이며이는한국시장에서도동일하게나타나고있어소비자들의구매가점차증가할것으로기대되고있다. 2) 제한요인 정부 LED 조명입찰시장의경쟁구조가제한적 LED 조명의아직은높은가 격과인증관련비용부담등이시장확대를제한하고있다. 정부 LED 조명프로젝 트에서대기업의참여가제한되고중소 중견기업만참여할수있으며, 일부사업

188 자의시장지배율이높은편이라시장의성장도제한적이다. 2012년 LED 조명공공입찰시장은약 211억원규모로, TOP 3 업체는솔라루 체, LED 라이팅, 파인테크닉스 ( 이들의매출액이 678억원, 전체의 32% 차지 ) 이다. 운영유지비가낮은반면에기존 CFL을교체하는스위칭비용이높고기존기 술에비해초기투자비가높기때문에소비자들의경제적부담증가되며, 고효율인 증및등록관련지출비용이 LED 조명시장에신규진입을준비하는소규모중소 기업에게는부담으로작용한다. < 표 4.6> LED 조명의시장동인및제한요인 시장동인 제한요인 1 정부의적극적지원 중소기업에게는높은인증비용 2 기술적우위및낮은운영비 기존기술대비높은가격 3 소비자들의관심증대 공공 LED 조명시장의제한적인경쟁구도 2.3 국내시장규모전망 ( ) 1) 현재 2012 년국내 LED 조명시장은약 4.3 조원으로전년대비 19.4% 성장 전년대비성장률이높은이유는학교, 병원, 가로등, 신호등과같은공공및아 웃도어부문에 LED 조명의보급률이높았기때문 < 표 4.7> 기준연도 LED 조명의국내시장규모 (2014) 시장규모 ( 조시장규모 ( 조구성요소 % 부문 % 원 ) 원 ) Chip 가정 상업 Package 산업 Module 공공 Fixture 아웃도어 구조물 총계 총계

189 2) 전망 2020년국내 LED 조명시장규모는약 15조원으로추정된다. 단기적으로는공공부문을중심으로한 LED 조명시장활성화가기대되며 2016년이후연평균성장률 20% 이상으로본격적확대되고있다. 현재는공공부문, 아웃도어 ( 가로등, 신호등 ), 구조물등을중심으로한시장구조이나 년전망기간동안산업및상업부문시장이점차확대중이다. 2016년이후본격적으로 LED 조명시장이확대되며증가하는 LED 조명수요를지역내기업또는외국계기업들이대부분잠식할것으로예상된다. ( 조원 ) 년 2015년 2016년 2017년 2018년 2019년 2020년 < 그림 4.2> 국내시장규모현황 2.4 구성요소별전망 ( ) LED 조명의국내시장규모는주로모듈과기기부문의시장판매증가로인해확대되며상대적으로칩과패키지부문에시장규모는적은편이다. 원재료비용하락과모듈 기기에대한수요증가로인해 LED 조명업체간경쟁이심화되어전망기간내평균 10~20% 가격하락예상된다. LED 칩 & 패키지 칩시장의연평균성장률 1%, 패키지시장의연평균성장률 13.5% 내외이다

190 LED 모듈 모듈시장의연평균성장률은 24.3% 로, LED 기기의성능이모듈에의존하기 때문에 LED 기기업체의모듈등업스트림후방통합이활성화되고있다. LED 기기기기시장의연평균성장률은 20.4% 로, 단기적으로공공건물, 가로등과같은공공및아웃도어부문을중심으로확대되나장기적으로가정및상업용기기시장비율이높아질것으로예상된다. 중장기적으로총시장규모중칩과패키지의비율은줄어들고모듈및기기의시장규모비율이증가할것으로예상되며, LED 조명수요증가에따라투입되는칩과패키지생산량은증가하지만지속적인비용절감 R&D를통해칩과패키지부문의가격이낮아질전망이다. 2.5 애플리케이션별전망 ( ) 전망기간동안에는공공부문수요가가장많고, 점차산업및상업부문의 수요가뒤를이어높아질것으로분석된다. 공공 된다. 국가적인에너지소비절감을위한정책의추진으로연평균성장률 17.4% 예상 아웃도어 중장기적으로다른부문보다는시장규모가적지만, 가로등, 지하철조명, 고속 도로등을중심으로적용되어, 연평균성장률 8.9% 예상된다. 구조물

191 건물의파사드조명, 간판, 내외부인테리어등구조물에적용되는 LED 조명 시장은연평균성장률 11.5% 예상된다. 산업 상업 가정연평균성장률 23.1%~28.1% 수준으로에너지소비절감, 제품의장수명특성, 점진적인 LED 가격인하등으로높은성장률예상된다. 산업 상업 가정부문의수요가점차증가해 2020년에는총시장규모중차지비율이 33% 로성장할것으로예상된다.( 기존 18.9%) 2.6 기술별가격 1) 기준연도가격 (2014) LED 조명완제품의가격은브랜드, 제조지역, 기술스펙, 판매량, 애플리케이션등에따라매우다양하므로, 상대적평균값을도출했다. LED 조명의가격은아직기존조명제품에비해높게형성되어있고, OLED 등과같이다양한기술별격차가있어평균가격기준으로분석했다. < 표 4.8> LED 조명유형별기준연도가격 (2014) 유형평균가격 ( 원 /60W) 전구 67,500 가로등 790,000 패널 67,500 실링및센서 179,000 가로등, 투광등등 378,500 2) 가격전망 ( ) 한국의 LED 조명가격은글로벌트렌드와비슷할것으로전망되며, 년전망기간내에평균 10~20% 수준으로하락할것으로예상된다. 가격의하락추

192 세는 2016 년이후민간수요증가에따라점차완화되면서 2020 년이후에는안정세 로진입할것으로예상된다. 2.7 투자및수출 1) 정부및민간투자 2008 년이후, 정부에서는 LED 조명의상용화및가정, 산업, 공공부문보급을 위해정책적지원방안마련했다. LED 조명으로교체하는경우세금혜택을주는정 책, 고효율기준의상향, LED 인증절차의단순화등정책지원을통해시장활성화 방안준비이며, 2012 년녹색성장정책으로 LED 조명의보급예산은공공부문을중 심으로확대되었으며다양한정부및기업의발표자료분석을토대로투자액을도 출했다. < 표 4.9> LED 조명사업정부투자액 기간 투자액 1.25조원규모 1.52조원규모 LED 대량보급을위한핵심요인은 비용 과 효율 로써국내 LED 기업 들은제조비용절감과더높은효율달성을위한 R&D 추진했다. 2) 수출 한국에서는수출하는조명제품의약 10~15% 가 LED 조명으로추정된다. 한국의조명제품수출증가추세와더불어에너지절약상품으로써 LED 조명의수출도동일한증가추세를보이는것으로분석된다. 한국의조명제품수출대상국 1순위는중국으로총수출량의 40% 를차지하며다음으로폴란드 (20.4%), 일본 (19.4%), 미국 (4.5%), 브라질 (2.3%) 순으로추정된다

193 2.8 가치사슬 LED 시장은국가, 애플리케이션, 산업등에따라다양해가치사슬도다양하게 분석되고있으나본보고서에서는칩 패키지 모듈 기기로구성했다. LED 칩 LED 조명의핵심요소이지만칩으로부터나오는수익은조명분야보다는핸드 폰이나디스플레이분야가더큰편이다. 패키지 & 모듈 대부분칩제조회사들이패키지와모듈을통합하여생산한다. LED 기기 진입장벽이낮은부문으로소규모신생기업들이삼성전자, 서울반도체등기 업의고품질패키지를활용해쉽게진입하고있다. 2.9 비즈니스모델 1) 트렌드 LED 조명시장은공급과잉시장이며중국 대만업체에의한저가화공세로공급시장의역학구조변동이많을것으로예상중장기적으로는가정부문의수요가증대될전망이므로이러한환경변화에대처할수있는비즈니스모델의혁신이필요 2) 유형

194 가치사슬상위치에따라비즈니스모델이달라지며단기적으로는비용절감, 장기적으로는 IT 융합을통한새로운가치창출모델이필요하다. 비용절감 각기업들은 R&D 투자를통해타기업과의차별성을얻기위해주로칩과 패키지부문의 R&D 투자가활발히이루어지고있다. 가치창출 IT 연계통합제어, 자동화등스마트기능을중심으로한새로운가치를창출 하는비즈니스모델을통해 2020 년이후본격적인성장예상된다. < 표 4.10> LED 조명비즈니스모델사례 신기술개발 수직통합 IT 융합 서울반도체는 npola 기술을적용한신제품출시 - 성능향상 (100lm 500lm) 필립스와 GE는지역기업과의파트너쉽을통해현지판매실시 한국 LED 보급협회와영남대는 LED-IT 융합연구센터설립 중소기업은소규모자본으로 LCD, 자동차, 조명등기존 60W LED 전구제조에불가능한 R&D, 기술산업과 IT 융합위한인프라 10~20패키지가소요되던것을트렌드를글로벌기업과제휴조성, R&D, 인력양성, 산업화 1~2패키지로절감통해획득계획수립등추진

195 3. 가전기기 3.1 기술정의 가전기기는가정내에서전력소모가많은에어컨, 냉장고, 세탁기, 청소기, 밥솥, TV 등의제품과스마트그리드와연계되어전력수요공급에따라전력사용량을조정하여지능형소비자의효율적인에너지이용이가능하도록구현된가전기기를포함한다. 가전기기의소비전력저감을위해서는스마트그리드와연계하여전력수요공급에따라전력사용량을조정하여가전기기의효율적인에너지이용이가능한스마트그리드연계가전기기, 전동기로구동되는에어컨, 냉장고, 세탁기등의가변속제어에의한가전기기용고효율인버터시스템, 가전기기가동작하지않고대기시소모하는대기전력저감및운전전부하조건에서운전효율을개선하기위한가전기기와전원핵심기술로구분할수있음 3.2 시장동향 1) 국내동향 국내가전기기의보급대수는 2009년기준으로 TV가 2,368만대, 냉장고 ( 김치냉장고포함 ) 가 2,948만대, 세탁기는 1,244만대, 에어컨은 994만대수준으로 TV의경우가구당 1.43대, 세탁기의경우가구당 0.98대, 에어컨은가구당 0.6대의보급률을나타낸다

196 < 표 4.11> 전국가전기기보급대수 구분 TV 일반냉 장고김치냉 장고 1993 년 15, ,30 0 세탁기 10, 년 17, , 년 17, , 년 19, , 년 21, , 년 22, , ,678 4,294 7,542 12, , ,75 컴퓨터 3,627 7,824 8,423 9, , , , , 년 23, , , , , 년 2011 년 2013 년 23,681 23,996 21,283 17,045 17,632 17,948 12,438 12,536 14,788 16,247 17,172 16,954 11,684 12,898 10,789 가정내주요가전기기의월간소비전력량은여름철의경우에어컨이 40.4% 로 가장많은전력을소모하고있으며냉장고 ( 김치냉장고포함 ) 20.0%, TV 7.7%, 세탁기 2.5% 의전력을소모한다. 겨울철의경우가전기기의월간소비전력량은냉장고 ( 김치냉장고포함 ) 가 19.3%, 히터선풍기 17.1%, 전기난로 16.7% 의전력을소모한다. < 표 4.12> 가정내주요가전기기월간소비전력량 구분 월사용전력량 ( 여름 ) 전력량 ( 겨울 ) 소비전력시간 (W) (kwh/ 월 ) 비율 (%) (kwh/ 월 ) 비율 (%) (h) TV 일반냉장고 김치냉장고 세탁기 에어컨 1, 컴퓨터 히터선풍기 전기난로 계 국내에어컨시장은 2013 년약 280 만대수준, 금액은약 2.53 조원에이르며 2015 년의경우약 320 만대, 3.1 조원수준으로지속적인성장이예측된다. 국내세탁 기시장은 2013 년약 160 만대수준, 금액은약 1.5 조원에이르며 2015 년의경우약 200 만대, 2 조원수준으로예측된다

197 국내스마트그리드연계가전기기의시장은아직형성되어있지않으나스마트가전제품은전력의수요공급에따라전력사용량을조정하여에너지절감효과를얻을수있고, 스마트그리드와연계되어효율적인에너지이용및고품질전력구현이가능하여다양한사업기회등장이전망된다. 고효율가전기기는기존정속형모델에비해운전조건에따라 30% 이상소비전력이낮은가변속인버터가주로적용되고있으며인버터의핵심부품인영구자석형동기전동기및전력반도체의중요성이점차증가하고있다. 2) 해외동향 가전기기는종류뿐만아니라기능의다양성과복화화로인하여전력수요에미치는영향이점차증가하는추세다. 전세계가전시장은연평균 5.7% 내외의성장이예상되지만아사아의신흥개발국 ( 중국, 인도 ) 등을중심으로급성장하고있다. 온실가스저감및에너지소비절감을위한친환경고효율그린가전수요가지속적으로증대되고있으며, 합리적에너지소비효율을최적화하기위한스마트그리드시장의확대와더불어스마트그리드시장의주요분야인스마트가전분야는지속적인성장세를보일것으로전망된다

198 < 그림 4.3> 세계스마트가전제품시장규모및전망 전세계적으로녹색가전에대한정책적지원및온실가스저감을위해에너지소비규제를강화하고있다. 미국의경우녹색가전을구매한소비자에게리베이트를제공하고, 일본의경우는녹색가전구입시구매가격의 5% 를에코포인트로지급하는등정책적지원을강화했고, 최저소비효율기준및에너지가이드라벨제도, 유럽은최저소비효율기준및에너지라벨제도, 일본은 Top Runner 프로그램및통일에너지절약라벨제도를도입했다. 중국은최저소비효율기준및에너지효율등급라벨제도등으로에너지소비효율규제를지속적으로강화하고있는추세다

199 UK 4.8% AUS 2.8% UK 7.3% AUS 3.1% China 11.6% 2011 년 US 46.6% China 18.2% 2015 년 US 36.0% ROW 34.2% ROW 35.4% < 그림 4.4> 2015 년주요국가별스마트가전제품시장규모전망 3.3 기술동향 1) 국내기술개발현황 국내주요가전사들은스마트그리드솔루션에집중하고있으며, 전력사용량이적은에너지절감형가전제품개발과더불어시간대별로전력요금이자동인식해사용시간을스스로계산하여최적시간에저절로작동하는스마트가전제품개발에주력했다. 삼성전자, LG전자등에서는전기요금차등요금제를활용해전력소비량을줄일수있는스마트냉장고에대한연구진행중이며다른가전제품에도스마트기능을적용하기위한연구가활발히진행중이다. 국내홈에너지관리시스템개발업체들은 Smart Grid Home에서댁내기기들의연동을관장하고효율적으로에너지사용현황을감시 / 관리할수있는에너지관리전용기기또는 Web 서비스를준비중에있다. 에어컨, 냉장고, 세탁기등의고효율제품은가변속제어용전동기를사용하여부하에적합한운전알고리즘을구현함으로써소비전력을저감하고있다. 홈에너지관리서버시스템분야 LS 산전 : 디지털전력량계사업을기반으로 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 솔루션및해당제품군을보유하고있다

200 SKT : Internet Gateway 단말기에에너지관리솔루션을탑재하여사업화를착수하려고하고있다. LG전자 : 기존 Home network 역량을바탕으로가정내가전기기뿐아니라에너지발전기기연동솔루션을확보하고있으며에너지관점의관리솔루션으로확장하고있다. 2) 해외기술개발현황 가전기기는특성상타디지털기기에비해그회전주기가기나에너지위기에 따른전세계적공감대형성이고효율가전기기의성장속도를가속화한다. 전세계 Green Energy 정책및효과가전기기에전력소비와관련된인증 Labeling 및등급표시제도를실시하여소비자로하여금고효율제품을선택할수있도록홍보하고있으며, 때에따라선고효율가전기기에대한보조금정책을통해적극적으로유도하고있다. 중국의경우 5 등급으로나누던에너지등급을 3등급으로나누고, 이전 2등급에해당하는제품을 3등급으로조정하였으며, 3등급이하의제품의판매를금지함. 또한 MEPS(Minimum Energy Performance Standard) 규정을 2005년말시행했다. 일본은 Seasonal Energy Efficiency Rating(SEER) 을시행하고있으며, 또한 Top Runner Program이라는강력한규정을시행하고있다. 2010년부터는더욱강력한규제를적용한 APF를시행할것을공표하였다. EU에서는에어컨에적용되고있는 A-G Labeling 의효과에대해서지속적으로모니터링함. 또한 EPBD(Energy Performance of Building Directive) 를통해 2019년부터새롭게지어지는모든빌딩에 Zero 에너지소비를요구하고있다. 5 대가전 (TV, 냉장고, 세탁기, 전자레인지, 에어컨 ) 은종합가전대기업이시장 을주도하여왔다.(LG, 삼성, 도시바, 히타치, 파나소닉, 미디아, 하이얼 )

201 3.4 중장기전망 1) 당면과제 스마트그리드연계가전기기분야 홈에너지관리서버시스템분야사용자의홈에너지관리시스템에대한참여가저조하며, 전기소비관리프로그램인식부족및에너지관리프로그램이미등록된사용가가대다수이다. 사용자의에너지관리프로그램에참여하도록하는킬러애플리케이션개발이필요하다. 관련기업들의에너지관리프로그램에대한사용자관심을높이기위한방안을모색할필요가있다. 스마트그리드연계고효율에어컨분야현재에어컨시장의핵심적이슈는에너지절약기술이며에너지절약기술의요체는회전수제어형압축기와인버터기술이다. 일본에비해서전력전자의기반기술이미약하고, 특히전력용반도체의기술이약하다. 스마트그리드연계고효율드럼세탁기분야원자재가격상승에따른안정적가격경쟁력확보가가능한초절전기술및부품개발추진필요하다. 중국의저가제품시장공략에대응하고일본등경쟁국과의기술경쟁에서우위를점하기위한다양한기술적접근이요구된다. 피크부하에대응및에너지소비절감을위한최적운전제어기능이탑재된스마트제품이시장을주도할전망으로핵심원천기술개발추진의필요성이지속적으로증대되고있다. 가전기기용고효율인버터시스템분야 저가격인버터시스템기술가전기기의인버터화자체만으로도운전조건에따라 30% 이상효율증대가가능하므로부품비상승요인을최소화하는저가격인버터시스템기술확보가시급하다. 최고효율인버터시스템기술최고효율인버터시스템은효율측면뿐아니라해당가전기기업체에대한브랜드파워증가및확산에매우유용하여특히선진일본업체의경우치열한기술경합이이루어지고있다

202 가전기기용전원기술분야보일러의경우전국적으로보급률이매우높고평균대기전력이 5와트이상으로서 1와트정책의최우선대상으로고려된다. 특히주요보일러업체가가스연소효율의제고노력에서벗어나보일러전원장치효율부분의개선이우선적으로필요하다. 대기전력절감컨버터는회로기술로달성하였으나전용부품은수입에의존하고있다. 따라서국산화가시급하고, 추가로 Near zero 대기전력을위한기술개발이필요하다. 80+ 고효율가전전원장치분야다품종다사양에따른전제품으로확대보급적용이어렵다. 기본공통기술의발굴이이뤄지더라도실제다품종에모두적용하기위해서는제품화기술과정을거쳐야하며개발기간이상의시간소요가예상된다. 2) 향후추진방향 ( 단기 ) 국내 외실증사업참여로스마트가전기기를개발하고인증확보및 Turn Key Based 비즈니스모델로사업화가필요하다. 가전기기용고효율인버터시스템의경우고효율전동기및압축기, 인버터회로부의손실저감을위한고효율전력변환토폴로지, 저손실반도체스위칭소자를개발하고에어컨, 냉장고, 세탁기등의제품과고효율운전을위한시스템매칭기술확보가필요하며, 가전기기의대기전력및운전시전원부의소비전력절감을위해대기전력 Near zero 전원장치및전원회로개발이필요하다. 3) 향후추진방향 ( 중장기 ) 스마트그리드연계가전기기를위한에너지통합관리솔루션, 융복합서비스시스템기술개발및홈에너지관리서버시스템사용화기술개발이필요하다. 신소재응용고효율에어컨, 세탁기, 냉장고용전동기및인버터시스템개발이필요하며, SoC 기반 0.05W급나노전원장치기술개발및 80+ 플래티늄급전원장치개발로에너지절약기술을반도체기술과접목하여가전기기경쟁력강화가절실하다

203 4. 히트펌프 1.1 기술정의 히트펌프는 Ambient Heat( 공기, 수열, 지열, 폐열원등 ) 인저온의열원에서열을흡수하여고온의열을생산하는기기로적은구동에너지 ( 전기, 가스등 ) 를이용하여보다많은에너지를열의형태로공급하는열변환기기이다. 따라서히트펌프는공기, 하천수, 폐수 ( 열 ) 등의미활용에너지와지열, 태양열등의신재생에너지를냉난방, 급탕및공정용의고급에너지로변환시키는비연소 (combustion-free) 식친환경의대표적에너지기기이며, 단일기기로는 발생저감효과가매우크다. 유용에너지 ( 냉난방및급탕열등 ) 와소요에너지 ( 전기혹은가스 ) 와의비를 COP(Coefficient Of Performance) 등으로표시하며일반적인운전조건에서 3 이상의값을가진다. 1.2 에너지 환경동향 1) 국내동향 우리나라는온실가스배출규모가세계 9위이며, 1인당 GDP를감안할경우상당히높은수준이므로온실가스감축 2차이행기간 (2013년이후 ) 부터배출목표설정대상국이될가능성이매우높다. 최근발표된국가에너지비젼 2030의 3대기본방향은 3E(Energy Security, Energy Efficiency, Energy Protection) 의균형이며, 따라서에너지정책으로는소비측면에서의에너지효율개선, 신재생에너지보급확대, 규제강화및장려제도등이중점적으로추진되고있다. 이에고효율의히트펌프개발및공급활성화를위한다양한지원방안이요구된다. 우리나라는정부지원하에지열등의신재생에너지를활용한히트펌프에대한보조금지급및설치의무화사업등을통해히트펌프의보급활성화와기술개발지원정책을진행하고있으나, 실제전기요금누진제적용으로인해보급이미진한상태다

204 2) 해외동향 세계적으로에너지및환경의중요성증가에따라각국은에너지자립과안정적인에너지공급원확보를위한신재생에너지이용확대및화석에너지이용규제를강화하고있다. 따라서주요선진국의에너지정책은다음의그림과같이에너지비용절감및온실가스감축을목표로소비측면에서에너지기기의고효율화와생산측면에서신재생에너지보급확대에초점이맞추어져있다. 유럽연합의회의 2020년까지온실가스 20% 감축과미국의에너지효율화및청정에너지개발지원, 일본의에너지절약및신재생에너지보급확대정책은대표적인에너지정책으로서다음과같이요약된다. < 표 4.13> 주요선진국의에너지정책요약 유럽 미국 일본 2030년까지 06 기준, 30% 의 2020 by 2020 Grid 2030 vision 에너지효율개선목표를 European Energy Policy GridWise plan(doe) 정함 온실가스를최소한 20% 감소 에너지절약추진 2007년 Energy - 업무 가정부문을시작으로 Independence & Security 폭넓은분야에서의 Act' 를제정 에너지에너지절약대책에대해효율화및청정에너지개발을규제와지원의양면에서지원근본적강화를도모 정부, 민간공동체인 CEE를신에너지도입촉진구성 - 태양광발전, 풍력발전, (Consortium for Energy 전체유럽에너지소비의바이오매스등신에너지의 Efficiency) 20% 를신재생에너지로대체자립적보급을목표로 에너지효율화프로젝트에기술개발및민간의자주적자금지원 (2007년 37억달러조치를촉진지원 ) 유럽연합의회에서는 일에히트펌프를재생에너지로지정하는법안을 승인하여에너지이용효율화를기하고있으며, 고효율히트펌프사용권장을위한 인센티브제도를시행중이다. 프랑스의경우는히트펌프를적용한경우세금혜택

205 을부여하고있다. 독일은독일에너지소비규제제도를통해건물의에너지사용을 제한하여히트펌프의사용을권장하고있다. 1.3 시장동향 1) 시장의특징 지구온난화등의환경문제와대체에너지자원확보측면에서정부의적극적인지원정책이요구되고, 히트펌프의기술발달로인해국제환경규제문제를해결한친환경히트펌프의개발이필요하다. 산업발전에따른삶의질향상으로인해실내공조를위한에너지소비가급증함에따라개별공조부품의성능향상을통해에너지절약정책에기여한다. 높은안전성과신뢰성확보를위한히트펌프의상용화기술개발, 친환경제품의지원제도및보급활성화방안을수립해야한다. VRF 히트펌프시장은 B2B형태로서제품판매와설치공사부문이연계된시장으로서매출단위가큰시장의특징을가진다. 또한 VRF 히트펌프는기존중대형건물의주냉 난방방식인중앙공조를개선한새로운형태의시장 ( 중앙공조와개별공조를병행운영한하이브리드시스템 ) 을창출하여대형고층 Intelligent 빌딩및주상복합에적용한다. 2) 국내동향 우리나라는세계공조시장의 4위생산국가로서, 2003년기준판매수량은 120 만대이지만히프펌프의비율은 10% 미만으로매우낮다. 현재의히트펌프기술수준은소비자가요구하는수준을만족하지못하여히트펌프사용을심리적으로거부하고있는데이는일본, 중국과는정반대의견해이다. 한국고유의 온돌 문화에의해주거공간의거의 100% 가보일러로부터나온온수를바닥으로순환시키는바닥난방을채택하고있다. 국내히트펌프시장은초고층빌딩과상업용건물분야에서지속적으로증가할것이예상되며, 가정용분야에서도보일러대체기기로서시장형성이가능할것이예측된다

206 3) 해외동향 미국 다른국가와달리공조기중히트펌프비율이낮으나매년그비율이꾸준히 높아지고있다. 일본세계히트펌프시장의선두주자로서자국에어컨디셔너시장의 95% 이상을히트펌프가차지하고있으며유럽및중국의히트펌프시장도각나라업체와의기술협력을통해그시장을주도하고있다. 히트펌프는가정용, 상업용및대형마켓용등으로넓게사용되며, 최근가정에온수를공급하는히터펌프가개발되어자연냉매를적용한히트펌프의수요가증가하고있다. 유럽 BSRIA 보고서에따르면, 유럽에서는덕트가없는분리형의히트펌프비율은이탈리아 84%, 스페인 82%, 그리스 98%, 프랑스 77%, 영국 78%, 독일 50% 순으로나타나있으며, 특히이탈리아와스페인은 RAC와 PAC 유럽시장에서중요한시장점유율을차지하고있다. 중국중국은세계최대의히트펌프시장으로세계의 50% 를차지하고있으며냉방전용대비히트펌프비율이점점높아지고있다. 중국에는 Midea, Haier, Tsinghua 및 Tongfang과같은히트펌프메이저업체를포함하여약 100개이상의업체가조사되었다. < 표 4.14> 세계지역별주요히트펌프제조업체국가주요업체중국 Gree, Midea, Haier, Chigo, Aux, TCL, Galanz, LG, Panasonic 미국 Carrier, Goodman, Lennox, Nordyne, Rheem, Trane, York Daikin, Fujitsu General, Hitachi, Mitsubishi Electric(Melco), 일본 Mitsubishi Heavy Industries(MHI), Panasonic, Sanyo, Sharp, Toshiba 유럽 Carrier, Daikin, Fujitsu General, Gree, Haier, Hitachi, LG, Melco,

207 MHI, Midea, Panasonic, Samsung, Sanyo, Sharp, Toshiba 1.4 기술동향 1) 세계기술개발현황 일본의경우 1차에너지중배열되어버려지는 60% 의미활용에너지를히트펌프및파이프라인을이용하여열원및온수로공급하고있으며, 공장 변전소등의배열등을이용한히트펌프시스템을이용하여동절기난방에너지를 40% 이상절감하고있다. 일본은 NEDO의지원하에 Mayekawa(Mycom) MFG Co, 중부전력등의기업체와동경농공대, 큐슈대, 싱가포르국립대학등의대학교와국제공동 R&D Program 을 1990년대초반부터 10여년이상연구개발을추진하고있다. 이를토대로광역에너지네트워크구축을위한히트펌프시스템이개발되었다. York 및 Trane 등은 5~700 HP 급의물대물터보히트펌프를개발하여미국, 캐나다, 유럽지역에서병원등의대형건물사이트에적용하고있다. 또한공정및지역난방용고온수제조를위한 2단터보압축시스템개발에관한연구를수행하고있으며, 다양한용량대의제품군개발에박차를가하고있다. 미국과일본등선진국의경우에는국제에너지기구 (IEA : International Energy Agency) 산하의 HPC(Heat Pump Center) 를통하여국제공동연구형태로히트펌프관련연구를활발히수행하고있다. 2) 국내기술개발현황 히트펌프의고효율화와친환경확보를위한기술개발이주로진행되었으며, 압축기기술, 제품구조및열교환기개선, 마이크로프로세서제어방식및 Solution 기술분야에관한연구개발이활발히진행되었다. VRF 히트펌프의고급기술에대한투자및개발의증대로세계최고기술을보유한일본, 미국등과의기술격차를줄여나가고있는상황임. 한랭지형히트펌프와고온형히트펌프시스템등의차세대형프리미엄급히트펌프제품군에대한기술적우위를차지하기위한산학연의체계적인생산및 R&D 기술인프라를확대해나

208 가는것이절실히요구되고있는실정이다. 미활용에너지등을활용한고온수제조를위한히트펌프시스템에대한연구가진행되고있으나, 초기단계로서소용량이며, York나 Carrier 등의제품과비교하여성능및용량이부족한상태다. 고온의폐열을활용하여중고온수제조를위한하이브리드히트펌프의필요성이증가하고있으나, 초기시스템개발단계로서용량증대및시스템최적화에대한기술개발이요구되고있다. 1.5 당면과제 1) 시장현황및장애요인 히트펌프의장 단점히트펌프제품들은현재까지많은발전을거듭해오면서향상된성능과안전성, 경제성을바탕으로세계공조시장에서중요도가크게높아지고있으며, 그특장점은다음과같다. 냉매사이클을전환시킴으로써하나의유닛 ( 또는시스템 ) 으로난방과낸방이모두가능하므로, 냉 난방장치를가각설치하는것보다설비비용이낮아진다. 동절기외기온도가빙점아래로내려가지않는온화한기후의지역에서사용된다면히트펌프제품수명주기비용 (PLCC : Product Life Cyle Cost) 이최소가된다. 일부국가에서는난방 COP가 2.5 또는 3.0 보다높을경우, 가스나오일을직접사용하는보일러와같은기기보다전기를사용하는히트펌프를권장한다. 외기온도가낮은경우냉 난방의용량밸런스차로인해난방용량의부족분을채워줄별도의난방장치가필요하게되므로난방용량과에너지효율이낮아진다. 외기온도가빙점에가까운데다습도까지높은경우, 실외코일에적상을촉진시켜제상사이클이자주반복되어난방용량과 COP를저하시키게된다. 기술적진보 다양한운전상태에대응하고, 실외기의착상을최소화하거나액냉매의역류현 상을최소화하며, 제상을제어하는등높은난방용량을유지하기위한마이크로프로

209 세서제어방식이성능안정성향상에기여하고있다. 히트펌프시스템에왕복동식압축기대신보다안정적으로운전되는로터리타입의압축기를사용하게되면서역냉매역류현상에대해서나윤활유로의유입의현상에대해서도기계적으로보다안정적이며, 난방모드의까다로운운전조건에서도안정적으로운전한다. 따라서제품의품질향상으로인해히트펌프의품질보증기간을보통 3년또는 5년으로하고있으며, 히트펌프의성능안정성인증으로향후품질보증기간은보다더길어질것으로전망된다. 환경보호문제세계적으로냉동 공조업계는히트펌프와관련하여다음과같은공통적인문제들에봉착하였다. 오존파괴지수 (ODP : Ozone Depleting Potential) 논란은기존의 HCFC 냉매 ( 보통 R-22) 에서새로운냉매인 HFC-134a, 407C, 410A와같은 HFC 냉매로의전환을가속화시켰다. 세계선진시장에서는이러한전환작업이거의완료된상태이며, 또는프로판과같은자연냉매시스템이개발단계에있거나일부상용화되고있으며지속적인연구가이루어지고있다. 2) 향후추진방향 국내관련업체현황및역량고효율히트펌프의보급활성화를위한제도적뒷받침과이의확대추진을통하여국내시장을확대하고, 이를기반으로수출을위한기술기준의확보가우선적으로필요한상황이다. 국내히트펌프냉온수기의선도업체인귀뚜라미는관련제품에대한적용기술을확보하고있으며, 다양한제품군의시스템화방안을검토중인단계이다. 그러나시스템의고효율화및최적제어를위해서는관련핵심요소기술과통합기술개발이요구된다. 특히우리나라는기후특성상보일러와냉동기가동시에활성화된시장이므로보일러와연계되는제조기술을접목할경우히트펌프냉온수기의기술적발전속도가매우빠를것으로판단된다. 전략방향 시장과기술적측면에서국내보급을기반으로수출전략화가가능한제품군을 육성하여시장잠재력이큰고효율 VRF 히트펌프를통한해외시장공략으로

210 감축및일거리창출을추진하는것이필요하다. 신재생에너지사용에따른환경보호와에너지절약측면에서향후시장과기술이크게성장할것으로예측되는제품군을육성하여보일러와같은 1차에너지열원기기를대체하는고효율히트펌프냉온수기도입을통한 감축및일거리창출추진이필요하다. 단계적 ( 단기-장기 ) 시장진입전략고효율의다목적히트펌프냉온수기의경우, 단기적으로는기존히트펌프및난방 / 급탕용으로가스또는오일을사용하는국내보일러시장을대체하며, 중장기적으로는유럽, 아시아및북미권등의해외진출을목표로하는것이바람직하다

211 5. 조명기기 조명용광원은사용용도와목적에따라다양한기술개발과상품화를통하여시장경쟁력확보에주력하고있다. 최근에고효율신광원으로주목받고있는광원으로는 LED조명, CNT(Carbon Nano Tube) 조명, UCD(Ultra Content Discharge) 램프, 콤팩트MH램프, 무전극HID램프, 무전극형광램프등이있다. 현재조명기기시장동향을국내 외적으로정도의차이는있으나대부분의국가들이 LED기술개발과보급확산에정책의초점이맞추어져있다. 특히국내고효율조명기기보급정책의경우시장의경쟁력을기반으로하는건전한발전보다는 LED광원에집중지원함으로써미래조명으로주목받고있는일부고효율광원들의시장진입에커다란어려움을주고있는실정이다. 정부는광원의다양성을인정하고조명산업의건전한발전과육성을위하여 LED와함께고효율신광원에대한지원도병행추진하여야한다. 5.1 기술정의 형광램프는저압방식의방전램프로저온에서의효율이낮아옥외에서는사용이어려웠는데고압방식의수은램프가개발되어옥외에서도조명을쉽게사용할수있게되었지만효율과연색성이낮아개선이필요한상태였다. 이후금속의할로겐화합물을방전물질로사용한메탈핼라이드램프를개발하여방전램프의효율과연색성을개선함으로써시장경쟁력이강화되었다. 메탈핼라이드램프는옥외뿐만아니라실내에도다량으로사용하게되면서보다높은효율과연색성의컴팩트핼라이드램프의개발필요성이대두되었으며또한모든광원은장수명과친환경이요구되면서무전극 HID 램프와무전극형광램프의성능향상이크게이루어지고있다. 조명시스템에서에너지를절약하는방법은광원의효율개선에의한것뿐만아니라조명제어를통하여적정의조도를유지하고감성조명을구현하거나, 통신을이용한조명제어또는그리드스마트를이용한방법으로실현이가능하다. 최근나노기술을이용한신개념의 CNT조명이나고효율과장수명의특성을갖는초절전램프인 UCD램프도새롭게관심을끌고있다

212 5.2 시장현황및전망 1) 조명산업동향 조명을위한전세계의전력소비량은 2조1,000 억kWh로추정되며, 연간 17억톤의 를배출한다. 우리나라에서도조명에의한에너지전력소비비중은 20% 정도이다. 에너지절감에대한요구와기술발전에따라 100lm/W 이상의고효율조명이개발되고있으며, 지능형조명기기와에너지절감형조명제어시스템이개발되고있다. 기존조명대체용제품뿐아니라조명기술을근간으로융복합화가이루어지고있으며, IT 융합형, 해양, 농생명조명등으로발전하고있다. 2) 국내시장 국내조명산업의시장규모는약 20억불로세계시장의약 2% 를차지하며, 2010 년도통계청조사에서국내전구, 램프장치및조명장치제조업출하액은약 3조 9 천억원으로 2008년대비 7.5% 증가하였고, 이중전구및램프제조비중이 9천억원으로전년대비약 9.5% 상승하였다. 3) 해외시장 세계조명시장은 2015년약 1,460억불규모로예상되며, 용도별로는옥내용 544 억불, 옥외용 278억불, 자동차용 276억불, 이동형 176억불, 기타 186억불로추정된다. 세계시장은광원별로보면 2010년도의형광등 / 전구 /LED조명이 34.5%, 62.4%, 3.1% 에서 2015년각각 42%, 30%, 28% 로백열전구는줄고 LED 비중은상승할것으로전망된다. 미국 연방정부주도의에너지절감정책이실행되고있으며절전형조명기기교체사 업에대하여금융및세금혜택을시행중이다

213 유럽 절전형조명기기적용이활성화되고있으나재정위기로인하여정부예산배정 이어려운국가들은민간펀드를활성화시키고있다. 일본정부주도로공공기관, 대기업에대하여절전목표를부여하고실제절감실적에대한사후관리를강화했다. 또한절전형조명기기교체사업이전국적으로확산추세다. 조명업체의특성광원은개별소비전력, 크기등이매우잘표준화되어있으며, 대량으로생산되어보급되므로일반적으로국제적인대기업들이생산에관여하고있는경우가많다. Philips, Osram, GE Lighting 이램프제조업계의 Big 3로서전세계시장의 43% 를차지하고, 국내램프시장은이 3개사가주도하고있다. 조명기구나안정기, 제어시스템의경우대량납품되는제품을제외하면대개중소기업들이개발과생산을담당하고있다. LED 조명은해외에서대기업이시장을주도하고있으나, 국내의경우중소기업고유업종으로분류됨에따라향후기술개발이나제품개발측면에서선진국과의기술격차가심화될것으로예상된다. 시장의요구가있으나국내에서개발, 생산이지연되고있는각종신광원, 제어시스템등에대한연구개발과생산이지원한다면틈새시장으로서의의미뿐아니라, 국내조명산업전체가발전하고시장요구에대응할것으로판단된다. 4) 각종신광원의특성 콤팩트메탈핼라이드램프시스템소비전력, 광속에비하여램프의크기가매우작고가벼워조명기구제조에유리하며, 효율도높은편이다. 옥외조명용도인 150W 및 70W급기술개발이이루어졌으며향후 30W 급으로크기가계속작아지며실내조명용으로도사용범위가확장되고있다. Philips, Osram, GE Lighting 이국내 외시장에서독점적지위를누리고있다. 무전극 HID 램프 (PLS) 시스템

214 태양광과가장유사한조명시스템으로고효율의장수명제품군으로고출력기술이비교적용이하게접근할수있어성장가능성이있으며, 수 kw급시스템의경우농생명융합형, IT융합형기술에가장적합한기술로각광받고있다. 마이크로웨이브 (Microwave) 를이용한무전극고압방전램프로서황 (S) 의방전을이용하여빛을얻으며효율이뛰어나고수명이길다. 현재까지선진사가존재하지않아기술확보로인한세계조명산업에의주도적인역할과함께규격및평가등에있어향후국제적표준선도가가능하다. 무전극형광램프시스템형광램프의전극을제외하고, RF 유도방전으로빛을얻는램프시스템이며, 기본특성은형광램프와유사하나전극이없으므로수명이매우긴특징이있다. 고효율무전극형광램프 (86lm/W) 는광효율이우수하여에너지절감을유도할수있는대체수단으로각광받고있다. 60,000 시간이상의장수명과고효율 친환경광원으로반도체조명과유사한장점을가지고있어시장접근성이용이하고기술적으로일정수준확보가되어있는상황에서도, 낮은인지도로인해외면되고있는실정이다. 반도체조명의근본적인문제 ( 발열등 ) 를갖고있지않고, EMI(Electromagnetic interference, 전자파간섭 ) 등의문제도이미시행착오로솔루션을확보한상황이다. 특히 100~300W 출력제품에경쟁력을확보했다. 에너지절감형조명제어시스템조명제어시스템분야는광원, 조명기구, 제어장치등의부품 소재와디자인, 컨텐츠등소프트웨어산업과관련된국가산업으로대기업-중소기업상생의산업분야이다. 지능형조명제어시장은미국, 일본등의 4~5개선진사와한국, 대만, 중국의다수의중국의다수의후발기업이품질, 성능, 가격등의장점을바탕으로경쟁구도를구축했다. LED 조명기기 LED조명은광원효율이상용화단계에서 100lm/W 이상으로백열전구및할로겐전구보다뛰어난에너지절감효과 ( 약 50% 이상 ) 로각광받고있으며, 2020년에는약 240lm/W 이상도달할것으로예상된다. LED조명산업은기판, LED 광소자, 패키지및이를구성하는재료, 조명모듈, 전원장치및구동회로, S/W, 시스템제어등을이용하여각종조명응용제품을취급하는산업으로써, LED는휴대폰, 가전기기, 자동차, 디스플레이, LCD BLU, 건축및일반조명, 의료 / 농업 / 환경조명, 항만 / 해양조명등

215 조명을필요로하는거의모든전방산업에응용되는부품이다. CNT 조명 ( 탄소나노튜브조명 ) 나노소재기반전계방출면광원은그자체가면광원으로서친환경적이며, 현재에너지효율약 90lm/W, 연색성 90 이상의특성을달성하여형광등의역할을할수있는광원이다. 나노소재기반전계방출면광원조명기기는 LED와는달리별도의방열기구가필요없고, 면광원으로서광학보정재료가필요없으며핵심원재료 (CNT, 은페이스트, 형광체, 유리기판등 ) 는국산화가가능하다. 5.3 국내관련업체현황 콤팩트메탈핼라이드램프시스템순수국내기술기반의 CMH 70W 제조업체가없다. 전극및아크튜브를수입후, 조립하여세라믹메탈램프를제조하는수준이고콤팩트세라믹메탈핼라이드램프제조업체는없다. 무전극 HID 램프 (PLS) 시스템전원장치의기본기술및응용기술은일정수준확보되어있으며, LG전자는 700W, 1kW, 1.8kW급창고및공장조명, 경기장및투광용조명용도로개발하여보급중이며, 태원전기는 1kW PLS 제품을개발완료하여국내시판중이다. 무전극형광램프시스템고효율무전극형광램프광원기술개발 ( 전구형 ) 는금호전기가개발한상태이며, 무전극형광램프용전자식안정기는원플러스에서무전극형광램프전구형 100W, 150W, 200W 전자식안정기개발및안전인증을완료하였으며성능효율 90%, 역률 99%, 조광 60~100% 를달성했다. 에너지절감형조명제어시스템국내지능형조명제어업체매출은 2012년약 8,600억원 (12.6%), 2015년약 23,200억원 (14.8%) 연평균성장률 42.8% 의비약적인성장이전망된다. 국내지능형조명제어업체는기존일반조명기업의역동성이우세하고대부분은신생기업이다. 기

216 존일반조명업체가 LED 조명제품을개발, 생산하는업체로전환하는기업이증가하 고있다. LED 조명기기 LED 조명기기산업이중소기업고유업종으로분류됨에따라단기시장성이예측되는 LED 가로등, LED전구, 다운라이트, 면발광제품위주의시장이형성되고있다. 특히가격경쟁력이앞선중국제품이나소재가국내시장점유율을높여가고있는추세이다. CNT 조명벤처기업인나노퍼시픽은 2002년부터조명용 CNT 광원을개발하여현재에너지효율 90lm/W, 연색성 (Ra) 92, 휘도 10,000cd/ 이상인조명용광원기술과관련원천기술을확보하고있다. UCD 램프 UCD 램프는카이젠이 40W, 60W 시제품을생산하는수준이다. 5.4 단계적 ( 단기 - 장기 ) 시장전략 콤팩트메탈핼라이드램프시스템 - 단기 70~200W급의기존메탈핼라이드램프시장, 나트륨램프, 수은램프등을대체하여가로등, 보안등등의옥외조명시장을점유하고있다. - 중기 10~70W급제품의고연색화, 고효율화및램프의순간점등이이루어진다면실내조명으로진입할수있으며향후 LED 램프와경쟁토록추진중이다. 무전극 HID 램프 (PLS) 시스템 - 단기

217 차세대고출력 PLS 제품군은식물농장, 산업용도를위한수백W급에서 1~2kW 급시스템개발과실증단지를통한보급확대가필요하다. 특히농업조명발전에필수적이며, 이를중앙제어할수있는 kw급 PLS 광전송및분산기술개발을통해대규모실내농업조명파일롯플랜트를구축추진중이다. - 장기무전극형광램프는주요국내업체들이개발에성공하여세계적인경쟁력이우수한조명제품군으로특히 40W, 70W, 100W, 150W 무전극형광램프를시범단지를통해보급사업을실시하고, 에너지절감을극대화하기위한디밍전원장치개발과고출력 200W급이상고효율무전극형광램프개발이진행중이거나상품화가진행되고있다. 무전극형광램프시스템 - 단기무전극형광램프에지능형조광제어기술을접목시켜시장수요를창출했다. 40W, 70W를옥내용조명에시범설치하고 100W, 150W, 200W급을옥외용조명에시범설치하여고효율무전극형광램프의안정적성장과시장활성화를위한대책마련이필요하다. 미국및유럽의 ESCO 제품사업화, UL 마크인증을획득했다. - 장기 40~200W급고효율무전극램프의안정적인보급및원가절감형양산체제를구축하여이를바탕으로 200W급이상고출력품목으로확대하여 2세대형무전극형광램프기술을확보했다. 에너지절감형조명제어시스템 - 단기구역단위에너지절감시스템을위한표준플랫폼을통해세계시장에진입이필요하다. 수출시장확대를위해국내에적합한인텔리전트빌딩, 아파트등에적용할모델구축이필요하다 - 장기각요소기술을융합한스마트그리드연동형에너지절감조명시스템개발을추진해야한다

218 LED 조명기기 - 단기미국과 EU 등주요선진국에서는에너지절감을위해광원중효율이낮은백열등과할로겐등을시장에서퇴출키로함에따라국내기술선도및제품화전력을통해수출상품화를할필요가있다. LED 조명기기의공동부품의기술개발을통해부품레벨단가를낮추고, 기술적노하우를통해제품의신뢰성을확보함으로써기술력있는선진국과가격경쟁력이우수한중국제품에효율적으로대응할수있을것으로예상된다. - 장기소비자가구매할수있는수준의 2~10$/klm 저가격형 LED 조명제품개발및생산을지원해야한다. 대용량실외조명효율을높이는사업을목표로 500W급이상대용량고효율 LED 실외조명개발을통해경량화고효율 LED 실외조명기기시장선도가필요하다. LED 조명제품의고효율화, 대용량화, 소형화, 고신뢰성화, 신개념디자인, 다기능화를실현하는신개념 LED 조명제품개발에집중하여주제경쟁력확보가필요하다. LED 조명기기실적용을위한조명설계, 색온도 / 광색제어와센서등을이용한에너지절감및다기능성제어회로설계, IT BT NT 신재생에너지등과컨버전스제어등의응용시장형성및상용화가필요하다. CNT 조명 - 단기단기시장주도모델인 60W급고효율, 고연색성면광원으로상업용신규시장에진입이필요하며, LED 조명과의특성및용도차별화로신규시장진입장벽을극복하애한다. - 장기인간친화형색변환및조도변환용이한감성형조명시스템을저가에출시하여고부가사업창출이가능하다. UCD 램프 - 단기 40~120W 급으로가장경쟁력이있는옥외조명등및고천정조명등시장진입

219 ( 가로등, 보안등, 투광등, 고천정등 ) 이필요하다. - 장기 150~200W 급개발로 kw급시장진입 ( 스타디움조명, 고층빌딩용투광등 ) 이필요하고, 식물재배용조명시스템시장, 어로용집어등시장및군수체계용조명등시장에진입이필요하다

220 5 장. 고효율전력사용기기보급확대를위한중장기운영 방안수립 1. 전력효율향상사업에의한전력사용기기의단계적보급로드맵 42) 국내전력및에너지시장의대내외적환경변화등에적절히대응하고전력효율향상사업의지속가능한성장을도모하기위해서는다양한환경변화요인을분석하고이에대처하기위한중장기전력효율향상로드맵수립이필요한시점이라고할수있다. 즉, 향후국내전력효율향상사업의지속가능하고특히효율적인추진을위해서는전력효율향상사업의중장기로드맵구축에관한보다심도있는연구가필요하다. 본용역에서는이러한전력효율향상사업의중장기로드맵구축의기본방향에대한간단하게살펴보기로하며, 향후후속연구등을통해국내에너지시장환경에적합한한국형전력효율향상사업로드맵이개발되어야한다. 현재까지국내전력효율향상기기지원사업의경우, 구체적인정책및기술로드맵없이추진되어왔으며, 이로인해정책의일관성및예측가능성이다소미흡한채로운영되어오고있다고할수있다. 따라서향후보다효과적이고지속가능한정책과제도운영을위해서는, 전력수요용도별및대상기기별로정책과제도를정합성있게설계해야하며, 특히기기별지원정책의경우지원기간및지원수준에대한명확한제도운영방식에사전에제시되어야하며규제정책인최저효율제의경우도입시점등을고려한종합적인로드맵을마련하여체계적이고일관성있는정책을추진해야한다. 전력효율향상기술및시장의특성상, 전력효율기술은기존기술에비해기술경제성즉, 가격경쟁력이낮아자생적으로시장을형성하고시장메커니즘에의해시장을완성할가능성이낮은것으로알려져있다. 즉, 해당전력효율기술의잠재적개발자및사용자인최종수요자와공급자모두에게높은초기투자비용과투자비용회 42) 김진호 (2013), 전력효율향상사업사업추진개편방안연구보고서참조

221 수에걸리는장기간의시간제약, 그리고해당전력효율기술의사용에따르는편익에대한명확한제시의부족등으로전력효율향상기술의채택에소극적이다. 특히최종수요자의경우, 전력효율기술및지원제도등에대한정보의부족으로전력효율향상기술에대한선택기회자체가배제된경우도적지않다. 현재국내에서는전력효율향상기술의이러한한계및문제점을제도적으로해소하기위해다양한정책과제도즉, 전력효율향상기기보급확대를위한정책수단으로고효율인증, 효율등급, 장려금, 융자지원, 세제, 홍보등을개발하여운영하고있으나, 정책과제도등구체적인이행수단간역할과효과및환류등에대한명확한정립이없이추진되고있으며, 개별정책및제도적수단의효과를극대화하는방향으로만관련사업이추진되고있는실정이다. 따라서향후전력효율향상정책및기술로드맵구축시에는현행시행되고있는다양한전력효율향상정책및제도간의유기적관계를공고히함으로써정책수단간시너지효과를극대화하는방향으로로드맵을설계해야하며, 특히, 특정제도로인해전력효율향상기기보급정책전반의정책적목표에왜곡이발생하지않도록해야한다. < 표 5.1> 고효율기기중점품목현황 (2010 년기준 ) 구분품목수 (32) 선정품목수 (10) 선정사유 20개조명( 기존조명및 LED) 5 개 (LED 및조명제어 ) 인버터 1 개 1 개 변압기 1 개 1 개 전동기 2 개 ( 프리미엄삼상, 단상 ) 1 개 ( 프리미엄삼상 ) 국내총전력사용량의 20% 를차지하며특히 LED 조명은일반조명대비 10~83% 전력절감 전동기의속도를제어하는기기로고효율로교체시약 40% 이상의절전효과 24 시간가동하며고효율교체시 50% 이상전력사용량절감 전동기는국내총전력사용량의약 60% 를차지하며그중삼상유도전동기가 2/3 차지 전동기사용의절반이펌프용으로고효율펌프펌프 1개 1개사용시 7.6% 전력량절감단일기기로가장많은전력을소비하지만일 1개냉난방반제품과가격차가커서시장보급장애 * 2개 ( 원심식 스크류기 800RT 기준 : 일반 (230백만원 ), 고효율 (300 냉동기 ) 백만원 ) 기타 5개 0 수중폭기기등사용처가제한적인품목

222 전력효율향상기기보급로드맵을구체적으로수립할단계에서는, 전력사용량비율, 에너지절감율, 대당절감량등을고려하여전력효율향상기기또는고효율기기전체품목중 (2013년현재 32개 ) 일정품목을중점보급품목으로선정하여추진할필요가있다. 현재전력사용량비율 (%) 은전동기 (60), 조명 (20), 냉난방기등기타 (20) 순이며, 에너지절감률 (%) 은 LED조명 (10~80), 변압기 (50), 인버터 (40), 펌프 (7.6), 프리미엄전동기 (2~3) 순이다. 한편대당절감량 (kwh/ 년 ) 의경우, 냉동기 (9만9천), 인버터 (2 만 ), 변압기 (1만2천), 펌프 (6천5백), 프리미엄전동기 (1천2백), LED(178) 순으로나타나고있다. 2010년기준으로중점보급품목은위의표와같으며, 이를현시점에서재검토하여, 전력효율향상관련유관정책과의정합성을유지하면서, 효율적인전력효율향상사업의중장기로드맵구축이필요하다. 향후전력효율향상로드맵구축시이를구체적으로설계하기위해서는단계적추진이필요한데, 에너지절감율이높은고효율기기의시장진입속도에따라 시범사업 장려금지원 최저효율제 를단계적으로운영하는것을검토할필요가있다. 즉, 1단계시범사업에서는본격적인시장보급에앞서실제설비, 건축물에설치하여제품을검증하고소비자인식을제고하며, 2단계장려금지원단계에서는초기시장창출을위해가격이높은고효율기기에대해장려금을지원하여시장보급을확대하고, 마지막으로 3단계최저효율제단계에서는보급이충분히확대되어시장이성숙하면기준효율이하제품의생산 판매를금지하여효율을관리하는방안등을검토할수있다. 전력효율향상사업의중장기로드맵은전력효율기기에대한시장개입을통해생산, 유통, 판매, 구매등모든단계에서전력효율향상기술의진입장벽을해소하고, 전력효율향상기술의자생적보급이가능한시장환경을구축하기위한중장기운영계획이라고할수있다. 즉, 이러한전력효율향상중장기로드맵은전력효율향상에대한혁신기술과시장견인정책을통해전력효율향상기기의개발과보급및관련기술과시장단계별정책수단의종합적인구도를설계하고도입하는것이다. 이를통해단일전력효율향상정책및제도가갖는한계와취약점을보완하여, 종합적으로설계된통합정책및제도가전력효율향상기기의시장전환을가속화할수있는촉매제로서의역할을수행한다. 향후전력효율향상사업의중장기로드맵구축시고려할수있는지원정책수단으로는융자와세제, 홍보와인증및등급, 장려금과인센티브

223 등이있으며, 이러한구체적인지원정책은전력효율향상기기의생산과유통및판매 와구매단계별로적절히설계되어시행되어야한다. 다음표는전력효율향상기기 로드맵에서구현가능한단계별지원정책수단에대해간략히요약하고있다. < 표 5.2> 전력효율향상기기단계별지원정책수단개요 단계생산유통판매구매 지원정책 융자, 세제 자금지원 (R&D 포함 ) 실증시범운용 홍보, 인증등급, 기준 홍보지원등급 / 기준부여 인센티브 (Rebate, 세제 ) 적정수준판매창구지원 인센티브 (Rebate, 세제 ) 적정수준 마지막으로향후국내전력효율향상사업중장기로드맵구축시반드시고려해야할사항으로, 중장기로드맵에는전력효율향상개별기술별보급확대방안에집중하기보다는프로그램별보급확대방안을도입하는것을검토하는것이필요할것으로생각된다. 이는전력효율향상개별기술별로보급확대방안을개발하는경우, 다수의전력효율향상개별기술각각에대해기술기준을정립하는등의매우복잡하고난해한과정이필요한데이는실제로구현하기도매우어렵고현실적으로실효성이낮을것으로예상되기때문이다. < 그림 5.1> 전력효율향상로드맵프로그램별시장단계

224 중장기적으로전력효율향상기기의시장전환을위한로드맵에는프로그램별로시장단위를위그림에서보는바와같이시장보급율정도등에근거하여시장조성, 시장성숙, 시장완성으로구분하고각단계별로시장전환을위한정책과제도를개발하는것이필요하다. 따라서현행전력효율향상프로그램을포함하여기술적잠재량 (Technical potential) 이매우우수한신규프로그램을 산업용기기, 가전기기, 고효율조명, 건물 부문으로우선대분류하고, 이에맞춰전력효율향상기술을세분류하여세부프로그램으로설계한뒤, 전력효율향상중장기로드맵구축시프로그램별로시장단위를정의하여예를들면, 특정프로그램별로 시장조성, 시장성숙, 그리고 시장완성 단계로구분하여시장단계별시장견인정책수단을적용하는것이필요할것으로판단된다. 이에대한상세한내용은향후후속연구등을통해구체적으로개발하는것이필요하다. 각시장단계별로적용가능한전력효율향상정책및제도는다음표와같다. < 표 5.3> 중장기전력효율향상운영을위한정책및제도개요 구분시장조성시장성숙시장완성 수단 리베이트 [ 인증선행 ] 라벨링 [ 경고병행 ] 최저효율제 [ 예고제 ] 홍보 시장개입 중단기준 1 안 ) 기간설정 ( 예,5 년 ) 2 안 ) 시장점유 ( 예,30%) 3 안 ) 가격수준 ( 예,150%) 1 안 ) 대체기술출현 2 안 ) 폐지없음 1 안 ) 대체기술출현 2 안 ) 기간설정 ( 예,5 년 ) 3 안 ) 시장점유 ( 예,70%) 4 안 ) 가격수준 ( 예,110%) 5 안 ) 폐지없음 기술특수성 / 자료유효성 기술특수성 / 자료유효성 개입수준 1 안 ) 차액보전 ( 예,100% 30%) 2 안 ) 단순회수기간 ( 예,2 년 ) 등급표시 / 경고문구의무 시장진입장벽 ( 퇴출 ) 대상 선정기준 우선순위 1 안 ) 전체절감잠재량 2 안 ) 개별절감잠재량 1 안 ) 대체기술출현 2 안 ) 기간설정 ( 예고제 ) 1 안 2 안 1 안 2 안

225 2. 전력사용기기보급현황및성과분석등을통한신규지원품목도 출 43) 본용역에서는 1장에서국내전력사용기기별전력사용량현황및보급전망을분석하였으며, 2장에서는현행전력효율향상사업의성과를분석한바있다. 따라서본 3장에서는이러한전력사용기기보급현황과전망및국내전력효율향상사업성과분석등을바탕으로향후중점적으로보급해야할신규지원품목에대해기술하고자한다. 다만, 본용역의예산및일정한계등으로신규지원품목에대한상세한분석을수행하지는못하였으며, 이는향후후속연구를통해보다구체적으로분석되어야할것으로생각된다. 본용역에서는기존의연구등을바탕으로조명부문, 가정부문, 그리고산업부문의신규지원품목및정책방향에대해간략하게정리하였다. 2.1 조명부문 개요 조명부문은 LED조명중심의보급확산이필요하고이를통해조명전력수요를낮추고 LED관련산업을육성할필요가있다. 우선, 공공부문 LED조명보급확산을통해시장을선도적으로창출할필요가있으며, 이를위해공공기관 LED조명교체및설치를의무화하여시장수요를견인하고시장을확대해야한다. 기존공공기관건축물은 LED조명교체의무비율을 2012년현재 30% 에서향후지속적으로상향하여 ('15) 60% ('17) 80% ('20) 100% 로수준으로확대한다. 신축과증축및개축하는건축물은 LED조명설치의무비율을 2013년현재 30% 수준에서향후 ('15) 60% ('17) 100% 수준으로상향시키는정책을추진해야한다. 특히, 가로등, 보안등, 터널등의도로조명시설의신규설치및기존조명개량시 LED조명설치를의무화하는방안을추진하여 2013년기준 30% 인설치비율을향후 ('15) 60% ('17) 100% 수준으로확대하는방안을검토해야한다. 또한 LED 보급률이 7% 수준으로저조한초 중 고교등교육시설의경우, 시범보급사업추진후에 LED 설치를의무화하는방안을추진할필요가있다. 43) 김진호 (2008), 전력부하관리사업및효율화사업의중장기정책수립을위한운용계획수립연구

226 민간부문의경우, 신축건축물 LED조명설치의무화가필요한데녹색건축법과관련하여 건축물에너지절약설계기준 을개정하여신축건축물의 LED조명설치권장또는의무화를추진할필요가있다. 지하주차장등장시간사용하는조명은우선의무사항으로변경하고, 실내등은기술수준, 제품가격등을고려하여향후단계적의무화를검토해야한다. 한편기존건축물의경우에도 LED조명교체를유도하는정책추진이필요한데, 건축물에너지효율등급인증기준 을개정하여효율등급평가기준에 LED조명설치비율항목을신설하여 LED조명으로의교체를유도해야한다. 다음표는현행건축물에너지효율등급인증기준을나타내고있다. < 표 5.4> 건축물에너지효율등급기준및개정사항요약 구분 현행 개정사항 주거용건축물 주거용이외의건축물 등급에너지소요량에너지소요량 (kwh/m2 년 ) (kwh/m2 년 ) LED설치비율 미만 60미만 70% 이상 이상~90 미만 60이상~90 미만 60% 이상 1+ 90이상~120 미만 90이상~120 미만 50% 이상 1 120이상~150 미만 120이상~150 미만 30% 이상 이외에도건축물에너지효율등급인증서에 LED조명설치비율을표시토록개선하고, 에너지진단의무대상을확대하여에너지관리기준에 LED조명의무설치비율을의무화하는방안등을시행해야한다. 특히, 에너지다소비온실가스 에너지목표관리대상업체의경우 LED조명의무설치제도를도입하는방안을검토해야한다. 산업단지및공장의 LED조명보급확산을위해서는공장이 건축물에너지절약설계기준 적용범위에포함되므로타건축물에준하여신설및증설시 LED조명설치를의무화하는방안을검토해야한다. 이를위해산업단지입주기업평가시 LED조명설치기업을우선입주하도록하는방안을검토할필요가있으며온실가스및에너지목표관리업체가 LED 조명을통한온실가스감축효과발생시감축실적의일정비율 (20~30%) 만큼의가중치를인정해주는방안도매우효과적일것으로생각

227 된다. LED 지원품목및중장기전략 LED조명은일반조명과비교시최고 90% 까지전기절감이가능하며, 환경친화성과안정성등으로새로운조명광원으로각광받고있다. 전력사용량기준으로비교시일반조명을 LED조명으로전부교체할경우연간 38,892GWh 의전기소비절감이가능하며이는경제적으로약 3조 8,892억원규모로추산되고있다. < 표 5.5> 일반조명의 LED 조명교체시에너지절감량추정 교체율 50% 100% 일반조명전력사용량 (GWh) 29,917 59,834 LED 조명으로전부대체시전력사용량 (GWh) 10,471 20,942 전력절감량 (GWh) 19,446 38,892 전력절감액 ( 억원 ) 19,446 38,892 전력사용량 332,413GWh, 조명사용비중 18% 가정 LED 평균전력절감율 65%, 1KW 당단가 1 천원기준 ( 에너지관리공단 ) LED조명보급을위한중장기운영전략은첫째, LED조명기술개발수준에맞게품목별보급을추진할필요가있으며, 이를위해신규 LED조명설비에대해고효율기자재인증과설치시장려금지원등의제도가필요하다. 둘째, LED조명확대보급을위한관련기준마련및법령정비가필요한데, 앞에서이미언급한바와같이 LED보급관련법령을정비하고공공기관을우선적으로하여민간부분까지 LED사용을의무화하는규제법안마련이필요하다. 이를구체적으로살펴보면기기별산업성장단계에맞춰차별화된지원정책을설계해야하며, 아래그림에서보는바와같이단계별정책수단의활용이필요하다

228 < 표 5.6> LED 조명보급단계별정책수단예시 보급초기 고효율기자재인증시범보급사업 시장형성기 장려금보조자금융자 시장성숙기 최저효율제 보급초기에는고효율에너지기자재인증과지역에너지개발사업및지자체를통한전력효율사업을통해시범보급등시장형성의기반을마련하고, 시장형성기에는설치시장려금보조및자금융자를통해보급을가속화하며, 시장성숙기에는자금지원중단및최저소비효율제 (MEPS) 도입으로시장기능에따라보급을유도하게된다. 다음표는 LED조명지원품목및단계별전력효율향상정책수단을예시적으로제시하고있다. 이미최저효율제로시행되는 LED 품목에대해서는최저효율기준을지속적으로상향시키고, 현재장려금 ( 기반기금 ) 이지급되고있는 LED간판, LED유도등, 및양계장LED 등은향후시장확산등을감안하여최저효율제도전환해야한다. 구분 ~ 교통신호등 LED MEPS LED 유도등인증 / 시범보급 / 장려금보조 MEPS LED 간판양계장 LED 인증 / 시범보급 장려금보조 MEPS ( 18) 형광등 / 가로등대체 LED 인증 / 시범보급 장려금보조 MEPS ( 20) 2.2 가정부문 개요 가정부문은가전기기의대형화및신규가전기기등장등으로전력효율향상의 잠재량이우수한것으로판단되나, 기존가전사의고효율제품경쟁으로이미해당

229 기기의시장전환이많이이루어진부분이상당하므로, 향후가정부문전력효율향상정책은신규가전기기및시장전환이상대적으로늦은가전기기에대한정책수단을개발하는방향으로집중해야할것으로판단된다. 본용역에서는기존의연구를바탕으로전기냉장고, 전기드럼세탁기, 전기냉방기 3가지품목에대해살펴보았으며, 이를포함하는가전기기에대한보다광범위한전력효율향상신규지원품목발굴은향후후속연구를통해심도있게추진되어야할것으로생각된다. 전기냉장고의경우냉동기는냉동냉장고의압축기를제외한기타설비부문으로중대형의상업용및산업용기기로매우중요한기기로압축식냉동기시장은미국 23%, 중국 17%, 일본 8%, 이태리 5%, 대만, 독일, 프랑스, 스페인, 한국이뒤를따르고있다. 압축식냉동기는현재미국의 Carrier-Carlyle, Delphi, Emerson & Copeland 등주요메이저업체중심으로중대형 / 상업용 HVAC시스템, 압축기, 요소부품, Module 분야에서세계최대의경쟁력을확보할것으로예상되며국내는 LS전선, SE, 화인텍센츄리등소수업체만생산하고있는실정이다. 전기드럼세탁기는세탁기구조에따라크게전입식 (horizontal type) 과상입식 (vertical type) 으로구분할수있는데, 상입식의경우세탁조의대부분이물이채워진상태로세탁되므로물의사용량이많고이에비례하여전기소비량도많다. 전입식의경우물을일부분만채우고세탁을하므로물의사용량과전기소비량이상대적으로적어종합적으로에너지가약 1/2 정도까지줄어들수있는기술이다. 제작상의문제로인하여가격이비싼단점, 최근보급이활성화되고있는제품으로물사용량이적고, 삶는기능, 건조기능이있으며, 옷감손상이적은장점이있다. 최근에는터보드럼세탁기의생산으로디지털제어모터를이용하여세탁시통의회전을세탁기가알아서조절하여세탁, 터보드럼세탁기는대포물살이라는기술을접목하여한단계진보된세탁기기술이다. 전기냉방기의경우국내냉동기는 1usRT당평균 0.8kW 전후의에너지효율이낮은제품군이시장을형성하고있으며, 미국및일본의경우 1usRT당 0.57kW 정도로국내산냉동기보다 20~30% 정도효율이우수한상황이다. 냉동기의성능은 COP(Coefficient of Performance) 라는개념을이용하고있으며, 이의미는냉동기구동을위한입력에너지와냉동기에서생산되는냉방능력 (Cooling Capacity) 과의비로나타낸다

230 현재국내전기냉장고, 전기드럼세탁기, 그리고전기냉방기에대해서는효율등 급제도와최저효율제가시행되고있으나, 효율 1 등급비중이너무높아해당가전기 기간변별력이상실된상태이다. < 표 5.7> 주요가전기기효율제도적용현황 프로그램명추진기관인증등급 MEPS 장려금융자 전기냉장고 에너지관리공단 ('08~) 전기드럼세탁기 ( 06~) 전기냉방기 ('08~) 등급제 : 에너지소비효율등급제도 5등급제 (1992~) ( 06~) (1992~) 전기냉장고의경우, 2008 년기준으로 1 등급모델이전체품목중 51.2% 를차지 하고있으며, 전기드럼세탁기는 1 등급이 92.0%, 전기냉방기는 1 등급비율이 22.6% 에 이르고있다. < 표 5.8> 주요가전기기효율등급현황요약 R( 전기냉장고 ) 모델수누적비중비고 100이상 % 5등급 110이상 % 4등급 120이상 % 3등급 130이상 % 2등급 140이상 % 150이상 % 160이상 % 170이상 % 1등급 180이상 % 190이상 7 1.1% 200이상 3 0.3%

231 R( 전기드럼세탁기 ) 모델수 누적비중 비고 45이상 6 3.4% % % 1등급 % % % 2등급 % % % 3등급 % % % 4등급 R( 전기냉방기 ) 모델수 누적비중 비고 100이상 % 5등급 % 4등급 % 3등급 % 2등급 % % % 1등급 % % 가정부문지원품목및중장기전략 - 전기냉장고 전기냉장고는매년지속적으로에너지효율이향상되었지만가정전력소비량의 6.7% 를차지할정도로비중이높으므로향후 1등급제품보급률을지속적으로높일필요성이있다. 전기냉장고에대한정책으로는리베이트제도와최저효율제를주요제도로검토해야하는데, 리베이트제도의경우지원대상을최저소비효율달성율을일정기준 ( 예. 180%) 초과하는기기에대해대당일정수준 ( 예. 25% 지원 ) 을지원하는방식을검토할필요가있다. 전기냉장고의리베이트프로그램에의한전력효율효과는대당절감량는보통대비다소높음으로교체시약 91kWh 수준이고이로인한에너지요금절감금액은주택용저압 300kWh ~ 400kWh 수용가의경우약 250원 /kwh

232 에달할것으로예상된다. < 표 5.9> 전기냉장고보급시나리오 구분 판매량 ( 대 ) 2,104,433 2,150,148 2,191,883 2,298,914 2,358,948 고효율비율 23.0% 24.0% 25.0% 28.0% 30.0% 고효율제품수 ( 대 ) 484, , , , ,684 * 출처 : 전력효율향상시장전환로드맵, 2008, 에너지관리공단 다음으로규제정책으로는인증및최저효율제를검토해야하는데, 최저효율제 는이미도입되었으므로, 최저효율기준을강화하는방식으로제도를운영해야한다. 위의표는이러한전력효율정책을통해전망된전기냉장고보급시나리오이다. - 전기드럼세탁기 전기드럼세탁기는매년지속적으로에너지효율이향상되었지만가정전력소비량의 1.5% 를차지하고있으므로향후기준강화이후 1등급제품보급률을지속적으로높일필요성이있다. 전기드럼세탁기의경우에도향후리베이트제도를검토할필요가있으며지원대상으로는일정수준고효율을만족하는 ( 예. R<=50) 기기에대해지원금을지급하는방안등을생각할수있다. 전기드럼세탁기의경우, 3등급대비 1 등급사용시대당절감량이약 79kWh에달할것으로예상되며, 이로인한에너지요금절감금액은주택용 / 저압 300kWh ~ 400kWh 수용가에게약 250원 /kwh 수준으로발생이예상된다. 한편인증및최저효율제는이미최저효율제가도입되었으므로, 최저효율기준을강화하는방향으로제도를운영할필요가있다. 다음표는이러한리베이트및규제정책을반영한전기드럼세탁기보급시나리오이다

233 < 표 5.10> 전기냉장고보급시나리오 구분 판매량 ( 대 ) 1,124,805 1,237,286 1,361,014 1,811,510 2,191,927 고효율비율 23.0% 24.0% 25.0% 28.0% 30.0% 고효율제품수 ( 대 ) 258, , , , ,578 * 출처 : 전력효율향상시장전환로드맵, 2008, 에너지관리공단 - 전기냉방기 전기냉방기는매년지속적으로에너지효율이향상되었지만가정전력소비량의 1.4% 를차지하고있고특히, 여름철피크전력시전력소모량이매우크므로에너지효율향상이절실하다. 전기냉방기에대한리베이트제도로는지원대상을일정기준고효율 ( 예. R>=145) 품목에대해대당지원금을지원하는방식을검토할수있다. 전기냉방기는보통대비다소높음기기로교체시대당절감량이약 90kWh에이를것으로예상되며, 이로인한에너지절감금액은앞의가전기기와동일한약 250원 /kwh 수준에이를것으로전망된다. 인증및최저효율제도역시최저효율제가이미도입되어운영되고있으므로, 향후최저효율기준을강화하는방식으로제도를운영할필요가있다. 다음표는이와같은리베이트및최저효율제를바탕으로한전기냉방기보급시나리오이다. < 표 5.11> 전기냉방기보급시나리오 구분 판매량 ( 대 ) 2,153,215 2,200,950 2,244,528 2,356,286 2,418,972 고효율비율 23.0% 24.0% 25.0% 28.0% 30.0% 고효율제품수 ( 대 ) 495, , , , ,692 * 출처 : 전력효율향상시장전환로드맵, 2008, 에너지관리공단 2.3 산업부문

234 개요 산업부문은현재고효율인버터와고효율냉동기위주로전력효율향상사업이추진되고있으며, 고효율변압기는에너지공급사수요관리사업의일환으로한전의자체예산으로진행되는사업이다. 따라서본용역보고서에서는고효율인버터와고효율냉동기위주로현행지원품목을설명하고프리미엄급삼상유도전동기및히트펌프위주로신규지원품목과정책방향에대해기술하고자한다. - 고효율인버터및고효율냉동기 고효율인버터프로그램은최대수요억제및전기에너지절감을위해고효율에너지기자재인증을받은인버터를설치할경우지원하는제도이고고효율냉동기는건물에너지의 30% 이상을차지하는냉동기를고효율냉동기로교체시지원하는제도로이를통해에너지절약및피크억제를통한전력공급설비의투자부담을완화한다. 현행고효율인버터프로그램의대상부하는팬, 펌프, 블로워, 컴프레셔등에너지절감이가능한부하에설치된경우에한하며, 전동기용량이 3.7kW ~ 220kW로서인버터절감전력합계가 5kW이상인경우로국한된다

235 < 표 5.12> 고효율인버터 2013 년도사업실적요약 인버터용량 (kw) 절감전력 (kw) 지원금 ( 천원 ) 대기업중소기업 ,227 1, ,492 1, ,823 2, ,486 2, ,586 3, ,160 3, ,792 4, ,597 5, ,746 7, ,321 7,779 한편고효율냉동기의경우, 원심식및스크류냉동기의경우냉동능력이 2,000RT 이하인원심식냉동기또는냉동능력이 500RT 이하인스크류식냉동기가 지원대상으로친환경대체냉매를사용하고에너지소비를최소화한친환경에너지절 감형냉동기에대해고효율에너지기자재로인증된고효율냉동기 (2000RT 이하 ) 를대 상으로리베이트를제공하고있다. < 표 5.13> 고효율냉동기 2013년도사업실적 용량 (RT) 절감전력 (kw) 지원금 ( 천원 ) , , , , ,480 1, ,640 2, ,

236 프리미엄삼상유도전동기및히트펌프지원제도전망 삼상유도전동기는단일기기로국가전체전력소비량의약 40% 를점유하고있어, 삼상유도전동기의고효율전동기시장전환정책은전력효율향상정책수행에있어서매우중요한부분이라할수있다. 현재삼상유도전동기는국내전체전력소비량의약 40.4% 를점유하고있으며, 동력부분소요전력소비량의 40.3% 를점유하고있다. 다음그림은삼상유도전동기전력사용비중현황을나타내고있다. < 그림 5.2> 삼상유도전동기사용량비중 삼상유도전동기는 1996년부터인증제도로보급량꾸준히증가하였고매년전년대비 18% 정도씩증가하고있으며, 02년부터고효율기기장려금사업의효과로판매량증가및시장보급율증가가가속화되었다. 향후고효율전동기의시장규모전망은다음과같다