온실가스 배출 관련 비용 최소화를 위한 에너지 자원의 최적 배분에 관한 연구
Research on the Optimal Alocation of Energy Resources to Minimize Costs Associated with Greenhouse Gas Emissions
안현상(한양대학교); 최경현(한양대학교)
27권 3호, 413~430쪽
초록
주요국은 지구 온난화로 인한 기후변화의 심각성을 인지하고, 온난화의 주요 요인이 되는 온실가스 배출 축소를 위한다양한 정책을 추진 중이다. 본 연구는 온실가스 배출량의 대부분을 차지하는 에너지 분야에서 온실가스 배출 관련 비용을 최소화하기 위한 최적 에너지 포트폴리오를 도출하는 모형을 제안한다. 최근 에너지 전체 소비량의 20~30%의 비중을 차지하는 수송부문에서 전기차 등 이른바 친환경차가 급격히 확대되고 있다. 하지만 이러한 수송부문의 환경 변화가 발전부문에 미치는 영향을 고려한 연구는 미진한 상황이다. 따라서 본 연구는 온실가스 배출 관련 비용 최소화를 위한 에너지 자원의 최적 배분 관련 이슈에서, 수송부문의 전력화 현상을 고려한 점이 기존 연구와의 주요 차별점이다. 전기차의 보급 수준과 전기차 보조금 지원 유무에 따라 8개의 시나리오로 구성하고, 유전알고리즘을 적용해 에너지 자원별 최적 비중을 도출하였다. 실험 결과 전기차 확산 시 온실가스 배출 관련 비용은 연간 6억달러까지 추가 지출이 필요하며, 기저 에너지 자원이 충분히 비용 경쟁력이 있음을 알 수 있었다. 각국 정부는 전기차 시대의 도래에 대비해 이 모형을 활용해 효율적인 친환경 정책을 수립할 수 있을 것으로 기대한다.
Abstract
Major countries recognize the severity of global warming and are promoting policies to reduce GHG(Greenhouse Gas) emissions, the major cause of this phenomenon. This study proposes a model to determine the optimal allocation of energy resources to minimize costs associated with GHG emissions in the energy sector, which significantly contributes to overall emissions. Our aim is to derive an optimal portfolio that minimizes total costs. Recently, EVs(Electric Vehicles) have rapidly expanded in the transportation sector, accounting for 20-30% of total energy consumption. This study uniquely incorporates the electrification of transportation into optimizing energy resource allocation to minimize GHG emission costs. We constructed eight scenarios based on EVs penetration and the EVs subsidies, applying a genetic algorithm to derive the optimal proportion of each energy resource. Results indicate that GHG emission costs associated with EVs expansion could reach up to $600 million per year, with traditional energy resources remaining cost-competitive. This model is expected to assist policymakers in establishing efficient eco-friendly policies for the EVs era.
- 발행기관:
- 한국기술혁신학회
- 분류:
- 기술정책