옥상용 풍력 발전시스템을 이용한 발전사업 제안서

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1 옥상용 풍력 발전시스템을 이용한 발전사업 제안서
옥상용 풍력 발전시스템을 이용한 발전사업 제안서 ㈜ 지브이에너지 GV Energy Co., Ltd

2 01 02 03 04 05 06 07 08 CONTENTS 개요 및 미디어 내용 옥상용 소형풍력 발전시스템 특징 제품의설명
풍속에 따른 발전량표시 05 신재생에너지 공급의무화 제도 06 발전량 예측 07 전력판매시 예상 매출 08 옥상 풍력발전기 설치 시 예상사진

3 1. 개요 풍력발전(Wind Power)이란 바람에너지를 풍력터빈(Wind Turbine) 등의 장치를 이용하여 기계적 에너지로 변환시키고, 이 에너지를 이용하여 발전기를 돌려 전기를 생산하는 것을 말한다. 풍력발전기는 이론상으로는 바람에너지의 최대 59.3%까지 전기에너지로 변환시킬 수 있지만, 현실적 으로 날개의 형상, 기계적 마찰, 발전기의 효율 등에 따른 손실요인이 존재하기 때문에 실용상의 효율 은 20-40% 수준에 머물고 있다. - 아파트, 집합건물, 상업용 건물은 고층 일수록 상승기류로 인한 바람이 발생 되어 풍력발전으로 전력을 생산할 수 있는 최적의 조건을 갖춤 - 강풍이 불 경우 (20m/sec 이상) 풍력발전기의 제어로 인한 저항이 발생 하여 풍력발전기가 파손 되고 대형사고가 발생할 수 있는 위험성이 높음 - 건축법에 따라 고층건물 옥상에 구조물을 설치할 경우에는 무게, 소음, 진동, 안전성 평가 등 까다로운 규제를 충족해야 하는 어려움이 있어서 설치가 매우 어려움 - 현재 이러한 조건을 충족시킬 수 있는 있는 풍력발전기가 전무 한 실정이고 만약 설치가 가능한 제품 은 태풍이 불어도 인위적 제어를 하지 않으며, 태풍이 불어도 발전 할 수 있는, 저항을 최소화하는 가변형 블레이드 형식의 풍력 발전 제품이 필요함 - 가변형 블레이드는 풍속 18m/s~ 50m/s까지 블레이드는 최적의 풍속을 제외한 나머지 바람은 버리고 발전을 하는 특징을 가짐

4 1-2. 미디어 내용 2) 미디어 홍보자료 에너지 신문( )

5 2. 옥상용 소형풍력 발전 시스템 특징 -. 당사 소형풍력 발전 시스템 특장점
수평 횡축 발전 시스템으로 소음이 거의 없으며, 양기둥 지주 방식으로 태풍에도 안정적임 가변 형 블레이드 (특허 기술7건)로 발전 효율 극대화 동일 지주, 발전기 적층 방식으로 발전량 확대가 용이하며, 동일 시설 용량 대비 최소한의 설치 면적 아파트, 집합건물, 해안가 및 낙도, 방파제, 농장, 산간 지역 등 다양한 장소 설치 가능(환경 영향 없음) 풍속에 따라 블레이드의 변환으로 기존의 풍력보다 효율은 크게 증가(풍속이 높을 수록 효율극대)

6 3. 제품의 설명 3kW급 소형 풍력 발전 시스템의 기본 사양 계통도 발전기
-. AFPM 2kW (180rpm) * 2기(국산) 블레이드 -. 방식 : 풍속 가변형 -. 길이 : 2,000mm, 지름 : 1,500mm, -. 재질 : 알루미늄 합금 인버터 -. MPPT (Max Power Peak Tracking) 과충전 / 과방전 방지 계통연계 시 허가사항 -. 한전 신고 시 풍력 시험성적서 -. 인버터 국제(CE)인증서 필요 계통도

7 4. 풍속에 따른 발전량 표시 -. 기상청(기상자원지도) -. 풍력용 발전기 (3kW용량)

8 5. 신·재생에너지 공급의무화 제도 소개 (RPS 제도)
RPS(Renewable Portfolio Standard)제도란? 일정규모 이상의 공급의무자(18개발전사)에게 총 발전량의 일정량 이상을 신．재생 에너지로 공급하도록 의무화한 제도 RPS제도 운영절차 및 주요내용 * 발전사업자는 공급인증기관으로부터 공급인증서를 발급받아 전력거래시장을 통해 거래 RPS 대상설비란? * 신재생에너지센터의 장이 공급인증서를 발급받을 수 있는 설비임을 확인하고 관리시스 템에 등록한 설비 발전소 준공 절차 (일반) 1. 발전사업 허가 (3MW미만 :지자체에 신청, 3MW이상 : 산업통상자원부 전기위원회에 신청) → 2. 발전소 준공 (전기사업법에 근거하여 발전소 준공) → 3. 사용전 검사 (전기안전공사로 부터 사용전 검사)→ 4. 전력수급 계약 (발전량에 대해 전력판매대금 SMP를 받기 위해 KEPCO 또는 한국전력거래소와 전력수급계약 체결→ 5. 발전사업개시 (해당 지자체에 사업개시 신고)

9 Weibull 프로그램을 이용한 발전량 예측 (Weibull Performance Calculations)
6-1. 발전량 예측 1. 평균 4.4m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 Inputs:  Results: 평균 풍속 (m/s) = 4.4 Hub Average Wind Speed (m/s) = Weibull K = 2 Air Density Factor = 0% Site Altitude (m) = 시간당 예상 발전량 (W) = 773.21 Wind Shear Exp. = 0.200 일일 예상 발전량 (kWh) = 18.56 Anem. Height (m) = 15 연간 예상 발전량 (kWh) = 6,773 Tower Height (m) = 월간 예상 발전량 (kWh) = 564 Turbulence Factor = 0.0% Percent Operating Time = 60.6% Weibull 프로그램을 이용한 발전량 예측 (Weibull Performance Calculations) Wind Speed Bin (m/s) Power (W) Wind Probability (f) Net V 1 7.85% 0.00 2 8.4 13.90% 1.16 3 56.58 16.99% 9.61 4 261.94 17.01% 44.55 5 718.75 14.71% 105.73 6 1,327.61 11.26% 149.43 7 2,289.09 7.71% 176.60 8 2,780 4.77% 132.68 9 3,210 2.68% 80.35 10 3,570 1.37% 41.03 11 4,000 0.64% 19.11 12 0.27% 8.13 Totals: 99.31% 773.21 풍속별 3kW 풍력 발전기 일일 예상 발전량 풍속 (m/s) 4.0 4.4 5.0 5.5 6.0 예상 발전량(kWh) 정격 출력 : 3kW 16.7 18.56 20.4 22.27 24.1

10 6-2. 건물 층별 풍속 및 발전량 예측 3kW급 풍력발전 예상 발전량 참고) 3kW급 태양광발전 발전량 건물 층별높이
4층(12M) 7층(20M) 15층(45M) 20층(60M) 30층(90M) 풍속 (m/s) 4.0 4.4 5.0 5.5 6.0 예상 일일 발전량(kWh) 16.7 18.56 20.4 22.27 24.1 예상 월간 발전량(kWh) 501 556.8 612 668.1 723 참고) 3kW급 태양광발전 발전량 평균 일일 발전량(kWh) 평균 월간 발전량(kWh) 10 300

11 7-1. 전력판매 사업 시 예상 매출 1. 평균 4.4m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 – 건물 7층(20m 높이)
풍력 발전설비로 생산된 전력을 판매하는 경우 (소형풍력 5대) (설비투자금액 : 60,000,000원(VAT 별도)) 1) 2,256kW/월 판매금액 :약400,000원 (4,800,000원/년) – 예상발전량 80% 경우 - 설비투자 회수기간 : 12.5년 2) 2,820kW/월 판매금액 :약500,000원 (6,000,000원/년) – “ % “ - 설비투자 회수기간 : 10년 3) 3,384kW/월 판매금액 :약600,000원 (7,200,000원/년) “ % “ - 설비투자 회수기간 : 8.3년

12 7-2. 전력판매 사업 시 예상 매출 2. 평균 5m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 – 건물 15층(50m 높이)
풍력 발전설비로 생산된 전력을 판매하는 경우 (소형풍력 5대) (설비투자금액 : 60,000,000원(VAT 별도)) 1) 2,448kW/월 판매금액 :약433,000원 (5,196,000원/년)– 예상발전량 80% 경우 - 설비투자 회수기간 : 11.5년 2) 3,060kW/월 판매금액 :약542,000원 (6,504,000원/년) – “ % “ - 설비투자 회수기간 : 9.2년 3) 3,672kW/월 판매금액 :약650,000원 (7,800,000원/년) “ % “ - 설비투자 회수기간 : 7.7년

13 7-3. 전력판매 사업 시 예상 매출 3. 평균 6m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 – 건물 30층(100m 높이)
풍력 발전설비로 생산된 전력을 판매하는 경우 (소형풍력 5대) (설비투자금액 : 60,000,000원(VAT 별도)) 1) 2,892kW/월 판매금액 :약512,000원 (6,144,000원/년) – 예상발전량 80% 경우 - 설비투자 회수기간 : 9.7년 2) 3,615kW/월 판매금액 :약640,000원 (7,680,000원/년) – “ % “ - 설비투자 회수기간 : 7.8년 3) 4,338kW/월 판매금액 :약768,000원 (9,216,000원/년) “ % “ - 설비투자 회수기간 : 6.5년

14 8-1. 전력판매 사업(ESS추가) 시 예상매출 1. 평균 4.4m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 – 건물 7층(20m 높이) 1. 풍력발전설비 + ESS(Energy Storage System) 로 생산된 전력을 판매하는 경우 (설비투자금액 : 135,000,000원(VAT 별도), ESS 배터리 교체시기는 가변적임) 1) 2,256kW/월 판매금액 : 약1,800,000월 (21,600,000원/년) – 예상발전량 80% 경우 - 설비투자 회수기간 : 6.25년 2) 2,820kW/월 판매금액 :약2,246,000원 (26,952,000원/년) – “ % “ - 설비투자 회수기간 : 5년 3) 3,384kW/월 판매금액 : 2,695,000원 (32,340,000원/년) “ % “ - 설비투자 회수기간 : 4.2년

15 8-2. 전력판매 사업(ESS추가) 시 예상매출 2. 평균 5m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 – 건물 15층(50m 높이)
1. 풍력 발전설비 + ESS(Energy Storage System)로 생산된 전력을 판매하는 경우 (설비투자금액 : 135,000,000원(VAT 별도), ESS 배터리 교체시기는 가변적임) 1) 2,448kW/월 판매금액 : 약1,950,000월 (23,400,000원/년) – 예상발전량 80% 경우 - 설비투자 회수기간 : 5.8년 2) 3,060kW/월 판매금액 :약2,440,000원 (29,280,000원/년) – “ % “ - 설비투자 회수기간 : 4.6년 3) 3,672kW/월 판매금액 : 2,925,000원 (35,100,000원/년) “ % “ - 설비투자 회수기간 : 3.8년

16 8-3. 전력판매 사업(ESS추가) 시 예상매출 3. 평균 6m/s 적용 시 3kW 예상 발전량 – 건물 30층(100m 높이) 1. 풍력발전설비 + ESS(Energy Storage System) 로 생산된 전력을 판매하는 경우 (설비투자금액 : 135,000,000원(VAT 별도), ESS 배터리 교체시기는 가변적임) 1) 2,892kW/월 판매금액 : 약2,300,000월 (27,600,000원/년) – 예상발전량 80% 경우 - 설비투자 회수기간 : 4.9년 2) 3,615kW/월 판매금액 :약2,880,000원 (34,560,000원/년) – “ % “ - 설비투자 회수기간 : 3.9년 3) 4,338kW/월 판매금액 : 3,455,000원 (41,460,000원/년) “ % “ - 설비투자 회수기간 : 3.3년

17 9. 옥상 풍력발전시스템 설치 시 예상 사진