표제지
제출문
목차
요약 13
제1장 사업 개요 및 조사방법 41
제1절 사업 개요 41
1. 사업 추진배경 43
2. 사업의 비전 및 목표 44
3. 사업 내용 44
4. 사업 예산 46
5. 기대효과 47
제2절 조사 방법 48
1. 과학기술적 타당성 분석 48
2. 정책적 타당성 분석 49
3. 경제적 타당성 분석 50
제2장 기초자료 분석 51
제1절 가스터빈의 개요 51
1. 가스터빈의 구동 원리 51
2. 발전용 가스터빈의 종류와 특징 52
제2절 가스터빈 발전 현황 54
1. 시장 환경 54
2. 국내외 시장 동향 56
3. 기술개발 동향 59
제3절 국내외 정책 동향 61
1. 미국 61
2. EU 62
3. 한국 64
제4절 특허 분석 66
1. 분석 범위 66
2. 특허기술 동향 분석 67
제3장 과학기술적 타당성 분석 74
제1절 문제 및 이슈 도출의 적절성 74
1. 문제/이슈 식별과정 및 이슈 정의의 적절성 74
2. 과학기술기반 문제/이슈 해결의 중요성 및 필요성 85
제2절 사업목표의 적절성 95
1. 사업목표와 해결할 문제/이슈와의 연관성 96
2. 사업목표 설정의 적절성 101
3. 사업 성과목표·성과지표의 적절성 103
4. 수혜자 표적화의 적절성 105
제3절 세부활동 및 추진전략의 적절성 107
1. 세부활동과 사업목표와의 연관성 107
2. 세부활동 도출의 적절성 108
3. 세부활동별 성과지표의 적절성 118
4. 세부활동 기간추정 및 시간적 선후관계의 적절성 126
5. 추진전략의 적절성 129
제4장 정책적 타당성 분석 131
제1절 정책의 일관성 및 추진체제 131
1. 상위계획과의 부합성 131
2. 사업 추진체제 및 추진의지 143
제2절 사업 추진상의 위험요인 160
1. 재원조달 가능성 160
2. 법/제도적 위험요인 161
제5장 경제적 타당성 분석 164
제1절 비용 검토 164
1. 사업계획서의 소요예산 164
2. 적정 사업비 추정 165
3. 총 비용 추정 171
제2절 편익 추정 172
1. 주관부처의 편익 추정 172
2. 예비타당성조사의 편익 추정 175
제3절 경제성 분석 192
1. 비용-편익 분석 192
제6장 종합분석 및 결론 193
제1절 AHP를 이용한 종합분석 193
1. AHP 기법을 활용한 종합분석의 개요 193
2. 종합평가 결과 194
제2절 결론 및 정책제언 200
1. 결론 200
2. 정책제언 203
참고문헌 204
부록 : 종합평가를 위한 AHP 설문지 209
〈표 1-1〉 중점분야별 투자계획 46
〈표 1-2〉 과제별 소요 예산 46
〈표 2-1〉 발전용 가스터빈의 성능 수준 진화에 따른 분류 53
〈표 2-2〉 고온부품 국산화 실적 60
〈표 2-3〉 분석대상 기술분류체계 66
〈표 2-4〉 유효특허 선별결과 67
〈표 3-1〉 지속가능한 발전 시나리오(SDS)에 따른 발전설비 규모 74
〈표 3-2〉 발전소 유형별 유연화(flexibilisation) 작업 이후의 유연성 성능 변화(평균치) 80
〈표 3-3〉 주관부처가 제시한 가스터빈과 ESS 경제성 분석 결과 81
〈표 3-4〉 기존 국산 대형 가스터빈과 유연발전용 가스터빈의 성능 특성 86
〈표 3-5〉 GE의 대형 가스터빈 성능 지표 87
〈표 3-6〉 Siemens의 대형 가스터빈 성능 지표 87
〈표 3-7〉 국내 LNG 가스터빈 총 용량 중 규모별 분포(발전용량 기준) 91
〈표 3-8〉 항공 파생형과 발전용 가스터빈의 유연성 관련 성능지표 비교 92
〈표 3-9〉 주관부처가 제시한 동 사업 논리모형 95
〈표 3-10〉 임무의 적절성 분석에 착수하기 위한 점검표 97
〈표 3-11〉 개념설계의 적절성 검토를 위한 점검표 98
〈표 3-12〉 주요 경쟁사의 중형급 가스터빈 중 대표적인 항공 파생형 가스터빈 제품 99
〈표 3-13〉 주요 경쟁사의 항공 파생형 가스터빈 역량 100
〈표 3-14〉 기존 대형가스터빈(270MW) 개발 시 설정된 성과목표 105
〈표 3-15〉 핵심기술요소를 중심으로 작성된 결함점검표: 체계개발R&D사업 108
〈표 3-16〉 기술수요조사 응답 결과 108
〈표 3-17〉 설문조사서에 제시된 중점과제(대분류) 및 핵심과제(중분류) 110
〈표 3-18〉 우선순위 평가지표 111
〈표 3-19〉 기획위원회에 참여한 전문가 소속기관 분포 112
〈표 3-20〉 동 사업의 사업기획 추진경과 113
〈표 3-21〉 사업 공청회(제3차 총괄 전문가위원회) 회의록 115
〈표 3-22〉 동 사업의 중점분야 별 사업비 규모 116
〈표 3-23〉 「표준 가스복합발전 모델 및 테스트 베드 구축 기술개발」 사업의 세부과제 리스트 및 주요 내용 117
〈표 3-24〉 세부과제(A-1)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 118
〈표 3-25〉 세부과제(A-2)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 119
〈표 3-26〉 세부과제(A-3)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 120
〈표 3-27〉 세부과제(B-1)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 122
〈표 3-28〉 세부과제(B-2)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 122
〈표 3-29〉 세부과제(B-3)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 123
〈표 3-30〉 세부과제(C-1)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 124
〈표 3-31〉 세부과제(C-2)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 124
〈표 3-32〉 세부과제(C-3)에 포함된 핵심요소기술 성과지표 125
〈표 4-1〉 상위계획과의 부합성 조사 요약 131
〈표 4-2〉 상위계획과의 부합성 평가 결과 131
〈표 4-3〉 「제3차 에너지기본계획」 중점추진과제의 주요내용 136
〈표 4-4〉 「제4차 에너지기술개발계획」에서 나타난 동 사업 내용 관련의 중점 R&D투자 분야, 추진과제 및 목표 138
〈표 4-5〉 동 사업의 주요 유사 사업 검토 결과 요약 143
〈표 4-6〉 발전용 가스터빈 완제품 기술개발 지원 실적 144
〈표 4-7〉 발전용고효율대형가스터빈개발 사업의 개요 145
〈표 4-8〉 청정화력핵심기술개발 사업의 개요 147
〈표 4-9〉 LNG발전용가스터빈고온부품성능검증기술개발 148
〈표 4-10〉 발전용가스터빈연료다변화기술개발 149
〈표 4-11〉 에너지수요관리핵심기술개발 150
〈표 4-12〉 소재부품기술개발 151
〈표 4-13〉 주관부처가 제시한 「소재부품기술개발」 사업의 유사 세부 기술개발 과제 내용 152
〈표 4-14〉 산업소재핵심기술개발 154
〈표 4-15〉 주관부처가 제시한 「산업소재핵심기술개발」 사업의 유사 세부 기술개발 과제 내용 154
〈표 4-16〉 표준 가스 복합발전모델 및 테스트베드 구축 기술개발 157
〈표 4-17〉 가스터빈 부품 중소기업 기술역량 강화 및 품질/신뢰성 지원 인프라 구축 기술개발(신규) 158
〈표 4-18〉 주관부처가 제시한 신규 R&D사업 예산 총액 추정치 대비 동 사업 비중 160
〈표 5-1〉 사업계획서에 제시된 총 사업비 164
〈표 5-2〉 장비 도입 적정성 검토 결과 165
〈표 5-3〉 장비 구축 비용을 반영한 총사업비 167
〈표 5-4〉 「발전용 고효율 대형 가스터빈 개발」 사업의 세부과제 리스트 및 주요 내용 168
〈표 5-5〉 동 사업의 중점분야 별 사업비 규모 169
〈표 5-6〉 「표준 가스복합발전 모델 및 테스트 베드 구축 기술개발」 사업의 세부과제 리스트 및 주요 내용 170
〈표 5-7〉 예비타당성조사의 총비용 추정 171
〈표 5-8〉 주관부처의 시장편익 산출 내역 172
〈표 5-9〉 주관부처가 기획보고서에 제시한 세계 유연발전용 가스터빈 시장 규모 174
〈표 5-10〉 부처가 기획보고서에 제시한 해외수주 목표(중도적 시나리오) 174
〈표 5-11〉 주관부처의 비용편익분석 결과(중도적 시나라오 기준) 174
〈표 5-12〉 제9차 전력수급기본계획 상의 신규 설비용량 계획 176
〈표 5-13〉 명시된 정책 시나리오(STEPS)에 따른 세계 발전설비 규모 177
〈표 5-14〉 지속가능한 발전 시나리오(SDS)에 따른 세계 발전설비 규모 177
〈표 5-15〉 주요 경쟁사의 중형급 가스터빈 중 대표적인 항공 파생형 가스터빈 제품 179
〈표 5-16〉 전력수급기본계획 상에 명시된 변동성 대응 가스터빈 백업설비 규모 180
〈표 5-17〉 가스터빈 백업설비 규모에 대한 시나리오별 설치 규모 181
〈표 5-18〉 가스터빈 백업설비 규모에 대한 시나리오별 신규 설치 규모 182
〈표 5-19〉 주관부처가 제시한 노후 LNG 및 유류/석탄 열병합 발전소 183
〈표 5-20〉 편익기간('31~'41) 중 동 사업 성과가 적용될 가능성이 있는 발전소 리스트 183
〈표 5-21〉 국내 집단에너지 열병합 발전 노후화 설비를 대체한 도입 대수 184
〈표 5-22〉 중형 발전용 가스터빈 수출시장 판매 예측 185
〈표 5-23〉 내수 및 수출 제품 매출 및 유지보수 매출(중도적 시나리오) 187
〈표 5-24〉 세부과제별 기술수명주기 188
〈표 5-25〉 예비타당성 조사의 시장편익 산출 관련 검토 190
〈표 5-26〉 사업계획 원안의 매출액 및 총편익 추정 결과(중도적 시나리오) 191
〈표 5-27〉 비용편익 분석 결과(중도적 시나리오) 192
〈표 5-28〉 시나리오별 B/C 비율 192
〈표 6-1〉 동 사업의 예비타당성조사 AHP 평가항목 196
〈표 6-2〉 동 사업 예비타당성조사 AHP 평가항목별 가중치 198
〈표 6-3〉 동 사업 예비타당성조사 AHP 평가결과 199
〈표 6-4〉 예비타당성조사 결과 202
〈표 6-5〉 동 사업의 대안에 대한 AHP 평가결과 요약 202
[그림 1-1] 동 사업의 비전 및 목표 44
[그림 1-2] 동 사업의 사업구조 및 중점분야 간 연관성 45
[그림 2-1] 발전용 가스터빈 시스템 개략도 51
[그림 2-2] 세계 에너지 수요량 전망(Stated Policies Scenario 기준) 55
[그림 2-3] 가스터빈 신규 발주 규모 추세 56
[그림 2-4] 세계 가스터빈 용량별 분포 57
[그림 2-5] 세계 가스터빈 제조사별 분포 57
[그림 2-6] 지역별 세계 발전용 가스터빈 신규 설치 시장 비중 전망(2018~2027) 58
[그림 2-7] 주요 출원국 연도별 출원 동향 68
[그림 2-8] 주요 국가별 연도별 출원 동향 68
[그림 2-9] 주요 국가별 특허기술 성장단계 70
[그림 2-10] 특허기술 성장단계(AA) 71
[그림 2-11] 특허기술 성장단계(AB) 72
[그림 2-12] 특허기술 성장단계(AC) 73
[그림 3-1] 지속가능한 발전 시나리오(SDS) 기준 발전량 변화 필요량 75
[그림 3-2] 「2050 탄소중립」의 미래상 75
[그림 3-3] 가스터빈 경쟁력 강화 방안 內 가스터빈 기술 개발 로드맵(안) 76
[그림 3-4] GE 가스터빈의 수소 혼소·전소 기술 현황 77
[그림 3-5] 주관부처가 제시한 유연성 관련 기술들의 특성 비교 78
[그림 3-6] 전력 시스템의 유연성에 관한 개념도 79
[그림 3-7] 재생에너지 변동성 관련 다양한 기술 및 정책 수단들 80
[그림 3-8] Gas Peaking의 균등화발전비용(LCOE) 82
[그림 3-9] Energy Storage의 균등화 에너지 저장 비용(LCOS) 82
[그림 3-10] 재생에너지와 배터리 저장장치 균등화비용 추세 83
[그림 3-11] Lumcloon energy에서 건설 중인 200MW BESS 단지 84
[그림 3-12] 주관부처가 제시한 동 사업의 차별성 85
[그림 3-13] 주관부처가 제시한 중형 GT 조합 운전의 장점 88
[그림 3-14] 중형 GT 4대의 조합 운전과 대형 GT 1대의 운전 특성비교(Simple Cyle) 89
[그림 3-15] 가스터빈 용량(크기)와 설비단가의 상관관계 90
[그림 3-16] 최근 5년간 중형급 가스터빈 판매량 93
[그림 3-17] 주관부처가 소명자료에서 제시한 항공파생형과 발전용(개발목표)의 특성 비교 94
[그림 3-18] 주관부처가 제시한 경쟁사 주요 제품군 및 누락된 모델들 99
[그림 3-19] 동 사업의 비전 및 목표 101
[그림 3-20] 주관부처가 제시한 선진사의 동급 벤치마킹 모델 102
[그림 3-21] 동 사업의 사업기획 추진체계 112
[그림 3-22] (중점 A) 기술개발 로드맵 126
[그림 3-23] (중점 B) 기술개발 로드맵 127
[그림 3-24] (중점 C) 기술개발 로드맵 127
[그림 3-25] 주관부처가 추가로 제시한 사업 세부 분야 간 연계 방안 개략도 128
[그림 3-26] 동 사업의 추진체계 129
[그림 4-1] 「제4차 과학기술기본계획」의 주요 내용 133
[그림 4-2] 「제2차 지능형전력망 기본계획」의 추진계획 134
[그림 4-3] 「제4차 에너지기술개발계획」의 주요 내용 137
[그림 4-4] 「제9차 전력수급기본계획」 수립방향 139
[그럼 4-5] 「2050 탄소중립」 추진전략의 체계도 140
[그림 4-6] 「제5차 신재생에너지 기본계획」의 비전 및 추진전략 142
[그림 4-7] 동 사업의 실증과 확산 계획 및 기대효과 158
[그림 4-8] 2022년도 국가연구개발 투자방향 및 기준(안)의 4대 분야 10대 중점투자방향 161
[그림 4-9] WTO 보조금 협정 관련 위험요인 분석기준 162
[그림 4-10] 아침과 저녁 시간에만 운영하는 유연발전 가스터빈의 활용 예시 163
[그림 5-1] 2차 자문회의 시 주관부처가 제시한 유연발전용 GT 예측 규모 173
[그림 5-2] 2차 자문회의 시 주관부처가 제시한 유연발전용 중형 GT 도입 예측 규모 173
[그림 5-3] 최근 5년간 중형급 가스터빈 판매량 185
[그림 6-1] 분석적 계층화법(AHP)을 이용한 평가절차 194
[그림 6-2] 「재생에너지 변동성 대응 유연발전 가스터빈 기술개발사업」의 예비타당성조사 의사결정 계층구조 195