PV 시스템이 적용된 농어촌 주택 표준모델의 에너지 경제성 분석

Abstract

국가 에너지 소비의 25%를 차지하는 건물에너지의 저감과 귀농인구의 증가에 따른 저에너지 친환경 주택모델의 수요 충족을 위해 EnergyPlus를 사용하여 PV 시스템이 적용된 농어촌 주택 표준모델의 건물에너지요구량을 기반으로 경제성 분석을 하였다. 2가지 타입의 PV 시스템이 적용되었고 발전된 전력을 건물의 냉방기기와 전기기기, 그리고 난방기기에 사용하였다. 계산에 사용된 주택의 연간 건물에너지요구량은 난방이 냉방에 비해 7배 크게 나타났다. Case1과 Case2로 나누어 PV 시스템의 경제성분석을 실시한 결과, Case1은 냉난방 및 전기기기에 발전된 전력을 사용하고 판매하는 것이, Case2는 냉방과 전기기기에만 전력을 사용하고 전량 판매하는 것이 경제적으로 유리한 것으로 판단된다. 하지만, 향후 전력 판매가격과 가스가격이 변동되면 결과는 달라질 수 있다. 초기투자비용은 Case1이 약 13년, Case2는 약 11년이 지나면 회수되는 것으로 나타났다. Case2가 초기설치비용이 비싸지만 회수기간이 지나면 Case1보다 약 3배 더 많은 이익을 얻을 수 있어 수명연한인 25년 이상 사용 시 경제성 측면에서 유리할 것으로 판단된다. The energy economic analysis of the standard rural house model with PV system was performed based on annual energy demand calculation using the EnergyPlus to contribute in reducing building energy which occupies 25% of national energy consumption and in developing a low-energy & eco-friendly house model. Two types of PV system installation was considered to cover electricity demand for cooling, electric, and heating devices. For the selected house model, heating energy demand is 7 times higher than cooling energy demand. For the Case1, it is favorable to use electricity from PV system for cooling and electric devices and to sell surplus electricity. For the Case2, it is favorable to use electricity from PV system for cooling, electricity and heating devices and to sell surplus electricity. Considering the installation cost of PV system and heat pump air conditioning system, the break-even point of Case1 and Case2 are about 13 and 11 years respectively. Although the installation cost of Case2 is more expensive, Case2 provides three times more profit than Case1 after the break-even point. Because the expected average life time of the selected PV system is 25 years, Case2 is more favorable option for the given standard rural house model.