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표제지

목차

요약 12

제1장 서론 23

1. 연구 필요성 23

2. 연구 목적 29

제2장 문헌 연구 30

1. 문헌 조사 30

1.1. 스마트 충전의 전력계통 영향 30

1.2. 스마트 충전과 기반 요소 34

1.3. 스마트 충전 비즈니스 모델 37

2. 시사점 40

제3장 스마트 충전 서비스 실증 사례 42

1. 스마트 충전 개요 42

1.1. 스마트 충전의 정의 42

1.2. 스마트 충전 서비스 범위 및 편익 45

2. 국내외 스마트 충전 서비스 실증 사례 분석 48

2.1. 스마트 충전 실증 사례 개요 48

2.2. 스마트 충전 실증 목적 53

2.3. 해외 스마트 충전 실증사업 서비스 57

2.4. 국내 스마트 충전 실증사업 서비스 68

3. 스마트 충전 도입 장애요인 69

4. 시사점 77

제4장 설문조사 79

1. 설문조사 개요 80

2. 설문조사 결과 82

2.1. 스마트 충전 도입 관련 설문조사 결과 (세션 Ⅰ) 82

2.2. AHP 설문조사 결과 (세션 Ⅱ) 90

3. 시사점 99

제5장 스마트 충전 비즈니스 모델 101

1. 스마트 충전과 결합 가능한 비즈니스 모델 101

1.1. 스마트 충전을 활용한 재생에너지의 전력계통 통합 101

1.2. 중개사업자 비즈니스 모델 104

1.3. P2P 전력 거래 비즈니스 모델 105

1.4. EaaS 비즈니스 모델 107

1.5. 지역공동체 소유 비즈니스 모델 110

1.6. 폐배터리 비즈니스 모델 111

2. 스마트 충전 참여 가능 전력 시장 및 제도의 해외 사례 113

2.1. 분산자원으로서의 스마트 충전 113

2.2. 수요반응자원 시장 및 제도 116

2.3. VPP 시장 및 제도 121

3. 스마트 충전 비즈니스 모델 현황 124

3.1. Nuvve Corp 125

3.2. OVO Energy 127

3.3. The Mobility House 128

3.4. Enel X 129

4. 스마트 충전 비즈니스 모델 구축: 이론적 접근 131

4.1. 선도 주자(First Mover) 이론 132

4.2. 기존 산업에서의 선도 기업 사례 135

4.3. 선도 기업 이론과 스마트 충전 사업 137

5. 시사점 141

제6장 스마트 충전 비스니스 모델 활성화를 위한 개선방안 144

1. 스마트 충전 가능 전기자동차 및 인프라 보급 확대 145

1.1. 스마트 충전 가능 자동차 차등 보조금 지급 145

1.2. 스마트 충전 가능 충전기 표준화 및 보급 전략 구축 145

2. 단계적 스마트 충전 사업 활성화 147

2.1. V1G 서비스 시장 도입 147

2.2. V2X 서비스 시장 도입 148

3. V2G 사업 활성화를 위한 개선방안 149

3.1. 전기자동차 모집 활성화 측면 149

3.2. V2G 활용 측면 156

3.3. DSO(배전계통운영자)와 중개사업자의 관계에 대한 이슈 174

4. 선도 기업 활성화 정책 175

5. 신재생에너지 보급 제도의 개편 176

6. 소결 181

제7장 결론 및 시사점 183

참고문헌 187

[부록] 201

판권기 231

〈표 1-1〉 2050 탄소중립 시나리오별 전원 믹스 및 온실가스 배출량 24

〈표 1-2〉 2050 탄소중립 시나리오별 수송 부문 정책 수단 24

〈표 1-3〉 미래 발전 부문의 새로운 유연성 종류 27

〈표 2-1〉 스마트 충전 표준화 현황 35

〈표 3-1〉 스마트 충전의 정의 44

〈표 3-2〉 스마트 충전을 통해 제공할 수 있는 서비스 종류 46

〈표 3-3〉 V2G 활용에 따른 이해관계자들의 편익 47

〈표 3-4〉 스마트 충전 해외 실증 프로젝트에 참여한 41개 주체와 종류 52

〈표 3-5〉 해외 스마트충전 실증사업의 목적(요약) 53

〈표 3-6〉 해외 스마트충전 실증사업의 목적(전체) 54

〈표 3-7〉 주요 서비스 종류(실증사업 분석 결과) 58

〈표 3-8〉 주파수 제어 서비스에 집중한 프로젝트(실증사업 분석 결과) 60

〈표 3-9〉 중개사업자 역할을 한 주체의 종류(실증사업 분석 결과) 61

〈표 3-10〉 OEM 역할을 한 주체의 종류(실증사업 분석 결과) 63

〈표 3-11〉 TSO 역할을 한 주체의 종류(실증사업 분석 결과) 64

〈표 3-12〉 부하 이동 서비스에 집중한 프로젝트(실증사업 분석 결과) 66

〈표 3-13〉 DSO 역할을 한 주체의 종류(실증사업 분석 결과) 67

〈표 3-14〉 단방향 스마트충전(V1G) 구현을 위한 필요 요소 72

〈표 3-15〉 양방향 스마트충전(V2G, V2X) 구현을 위한 필요 요소 73

〈표 3-16〉 EU의 스마트 충전 도입에 따른 규제 장애요인 74

〈표 3-17〉 V2G, V1G의 기술적 특성에 적합한 보조서비스(예비력) 도입 75

〈표 3-18〉 스마트 충전 배전계통연계 기술기준 개발 및 규격 표준화 76

〈표 4-1〉 설문조사 전문가 구성 80

〈표 4-2〉 AHP 구조도 91

〈표 4-3〉 1계층 속성 상대 중요도 평가 93

〈표 4-4〉 2계층 속성 상대 중요도 평가 결과 - 전문가 전체 96

〈표 4-5〉 2계층 속성 상대 중요도 평가 결과 - 정책 전문가 96

〈표 4-6〉 2계층 속성 상대 중요도 평가 결과 - 전력계통 전문가 97

〈표 4-7〉 1계층 속성 상대 중요도 평가 결과 - 비즈니스 전문가 97

〈표 5-1〉 수요측 유연성 해결방안 104

〈표 5-2〉 주요 기업들의 EaaS 사업 현황 109

〈표 5-3〉 지역공동체 소유 모델의 합법적 형태 110

〈표 5-4〉 자동차 메이커의 폐배터리 상품 및 실증 사례 112

〈표 5-5〉 미국 ISO별 DR제도 특성 비교 117

〈표 5-6〉 미국 ISO별 DR제도 특성 비교 120

〈표 5-7〉 국가별 용량시장 수단 비교 122

〈표 6-1〉 PJM의 주파수 조정시장을 대체하기 위한 V2G 전기자동차 대수 150

〈표 6-2〉 포지티브 규제가 적용되는 전기사업법 제14조 151

〈표 6-3〉 한국전력의 전기자동차 충전전력요금 152

〈표 6-4〉 MG&E Charge Home 프로그램 155

〈표 6-5〉 전기자동차 충ㆍ방전 관련 표준 및 문헌 158

〈표 6-6〉 전기자동차 충전 인프라 표준 제정 단체 및 표준명 159

〈표 6-7〉 현행 전기설비 기술기준 160

〈표 6-8〉 국내 전기자동차 관련 판단 기준 및 내선규정 160

〈표 6-9〉 KEC 512.2.1 충전 및 방전 기능 161

〈표 6-10〉 전기 자동차의 충ㆍ방전 설비 관련 국제표준 내용 162

〈표 6-11〉 전기자동차 항목별 필요 내용과 관련 규정 163

〈표 6-12〉 전기자동차 관련 국가별 정책 현황 165

〈표 6-13〉 미국의 National action plan on DR 문서 168

〈표 6-14〉 유럽의 DR 활성화를 위한 10가지 원칙 169

〈표 6-15〉 현행 전력시장운영규칙에 기재된 수요반응자원 관련 주요 조항 171

〈표 6-16〉 현행 전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준 제4조와 12조 171

〈표 6-17〉 V2G의 보조서비스(예비력) 활용 예시 173

〈표 6-18〉 프랑스의 V2G 서비스를 위한 전력 계통의 3가지 특성 175

〈표 6-19〉 SMP+1*REC=150원/kWh 고정가격계약 하 가중치에 따른 수익 변화 177

〈표 6-20〉 재생에너지 보급 정책 종류와 정의 179

〈표 6-21〉 FiP/FiT 제도 하, SMP 변동에 따른 수익 비교 179

〈표 6-22〉 스마트 충전 비즈니스 모델 활성화를 위한 제도 개선방안 182

[그림 1-1] 혁신에 의한 발전 부문의 새로운 유연성 옵션 25

[그림 1-2] 기존계획 대비 제5차 신재생에너지 기본계획의 주요 특징 28

[그림 2-1] Sciurus 프로젝트 구조도 34

[그림 3-1] 유연성 제공을 위한 VGI-V2G 시스템 45

[그림 3-2] 스마트 충전 수익 흐름 예시 47

[그림 3-3] 스마트충전 실증 프로젝트 참여 국가 49

[그림 3-4] 스마트충전 실증 프로젝트 참여 주체들의 종류 및 개수 50

[그림 3-5] 스마트충전 실증 프로젝트 생태계 51

[그림 3-6] 전기 자동차에 대한 주요 OEM의 전략 타임라인 62

[그림 3-7] 스마트충전 국내 실증사례(한국전력, 현대자동차) 68

[그림 3-8] 차지인 V2L 서비스 개념도 69

[그림 3-9] AC 양방향 충전 및 DC 양방향 충전 개념도 70

[그림 3-10] E-mobility 관련 주요 국제 표준 개요 71

[그림 3-11] E-mobility 커뮤니케이션 프로토콜 개념 71

[그림 4-1] 설문조사 진행 절차 81

[그림 4-2] 세션1 - 국내 스마트 충전기술 실현가능 여부 82

[그림 4-3] 세션1 - 스마트 충전 기술의 전력망 안정성 문제 해결 가능 여부 83

[그림 4-4] 세션1 - V2G 국내 도입 시기 전망 84

[그림 4-5] 세션1 - 스마트충전 도입 시 유력시장 전망 85

[그림 4-6] 세션1 - 국내 V2G 기술 표준화로 유리한 타입 86

[그림 4-7] 세션1 - 원활한 스마트 충전 서비스를 위한 최소 필요공급 용량 87

[그림 4-8] 세션1 - 국내 스마트 충전시장 확대 위한 충전 인프라 전력 범위 88

[그림 4-9] 세션1 - FM이론 측면에서의 스마트 충전 사업 특성 89

[그림 4-10] 세션2 - AHP 1계층 그룹별 속성 중요도 평가 결과 93

[그림 4-11] 세션2 - AHP 그룹별 속성 종합 중요도 평가 결과 98

[그림 5-1] 시스템 유연성 해결방안 103

[그림 5-2] VPP 개요 105

[그림 5-3] P2P 전력 거래 비즈니스 모델의 구조 106

[그림 5-4] 에너지 서비스 공급자에 의해 제공되는 서비스 범위 108

[그림 5-5] 전기자동차 배터리 가격 변화 115

[그림 5-6] 주요국 유연성 제공을 위한 수요자원 개발 현황 118

[그림 5-7] 미국 ISO별 수요반응자원 규모 119

[그림 5-8] Nuvve의 GIVE 플랫폼 개념 125

[그림 5-9] TMH의 ChagePilot 플랫폼 개념 129

[그림 5-10] Enel X의 순환경제 사업 분류 130

[그림 6-1] 전기자동차 충전 플러스 DR 개념도 147

[그림 6-2] V2G를 포함한 VPP 발전 방향 및 고도화 방향 151

[그림 6-3] 계절별 배터리 가격에 따른 방전가격의 범위 153

[그림 6-4] V2G 활성화를 위한 정책 제정의 플로우 157

[그림 6-5] 전기자동차 관련 정책 단계 및 요구되는 분야 164

[그림 6-6] 스마트 그리드 국가로드맵의 지능형 운송에 대한 실행 계획 166

[그림 6-7] FiP 제도의 기대효과 180

〈표 부록-1〉 스마트 충전 해외 사례 정리(부록) 210