서론: 단순한 자본 비용을 넘어서

산업 에너지 계획에서 초기 투자 비용만으로는 기술 투자 가치를 제대로 판단하기 어렵습니다. 의사 결정권자는 총 수명 주기 비용, 지속적인 운영 비용 절감, 제공되는 에너지 가치, 그리고 장기적인 신뢰성을 평가해야 합니다. 기존의 태양광 평가 방식은 종종 태양광 발전량에만 초점을 맞추고, 기계식 열 공급은 화석 연료나 전기를 사용하는 보일러에 맡기는 경우가 많습니다. 그 결과, 에너지 시스템은 전력과 열을 각각 담당하는 이중화된 형태로 운영됩니다.

이 기사에서는 전기와 온수/저온 난방이 모두 필요한 산업용 건물에 대한 두 가지 접근 방식을 비교합니다. (1) PVT 하이브리드 태양열 시스템, (2) 별도 PV 어레이 + 기존 보일러. 재정적 차이, 회수 기간 및 경제적 위험 요소를 정량화합니다.

1. 이중 에너지 시스템의 투자 수익률(ROI) 계산 방법

에너지 시스템의 투자 수익률(ROI)은 단순히 절감액을 자본 비용으로 나눈 비율이 아닙니다. 전기와 열을 모두 공급하는 시스템의 경우, ROI를 계산할 때 다음 사항들을 고려해야 합니다.       전기와 열을 모두 공급하는 시스템의 경우, ROI 계산 시 다음 사항들을 반드시 고려해야 합니다.

• 설치된 시스템의 자본 비용(장비, 설치)

• 전기 및 연료에 대한 운영 비용 절감

• 수명주기 유지관리 비용

• 시스템 신뢰성 및 성능 저하

• 예상 에너지 가격 상승

종합적인 ROI 계산은 유지보수 및 교체 부품을 포함한 *총 수명 주기 비용*과 *총 수명 주기 에너지 가치*를 비교합니다.

2. 산업 사례: PVT vs PV + 보일러 분해도 비교

공정수 및 일일 전력 수요에 대한 열 부하가 일정한 제조 시설을 고려해 보겠습니다. 두 가지 에너지 시스템 옵션을 평가합니다.

이 예시에서 PVT 하이브리드 시스템은 초기 비용이 약간 더 높지만 추가적인 화석 연료 소비 없이 전기와 유용한 열을 모두 제공합니다. 반면, PV + 보일러 분리형 솔루션은 지속적인 연료 비용이 발생하고 각 시스템마다 별도의 유지 보수 주기가 필요합니다.

3. 민감도 분석: 에너지 가격 상승 시 발생하는 현상

산업 에너지 계획은 미래 에너지 가격 변동성을 고려해야 합니다. 전기 및 연료 비용이 꾸준히 상승하는 시장에서는 현장 재생 에너지 생산의 가치가 비례적으로 증가합니다.

반면, 태양광 발전 + 보일러 시나리오는 연료 가격 변동성에 노출되어 운영 위험이 증가하고 장기 투자 회수 기간에 불확실성이 커집니다.

4. 순현재가치 및 총 생애주기 비용

순현재가치(NPV)는 화폐의 시간 가치를 고려합니다. 일반적인 산업 할인율(예: 7~10%)을 적용하면, 비용 절감이 안정적인 시스템은 연료 소비가 예측 불가능한 시스템보다 우수한 성능을 보이는 경우가 많습니다. 본 비교에서는 다음과 같습니다.

• 연료 증가를 고려할 때 PVT는 더 강력한 NPV를 생성합니다.

• 유지보수 부담 감소는 장기적인 비용 효율성을 향상시킵니다.

• 단일 통합 시스템으로 물류 및 관리 비용 절감

실제 재무 결정은 세금 혜택, 감가상각 일정 및 자금 조달 조건의 영향을 받습니다. 이러한 요소들을 회계 처리하면 이중 출력을 가진 재생 에너지 시스템에 더욱 유리할 수 있습니다.

5. 투자수익률(ROI)에 영향을 미치는 주요 요인