The building sector makes up 35% of total energy consumption globally. Moreover, the past few decades, energy consumption from the building sector has continuously increased. Thus, energy consumption reduction and efficiency improvement in the building sector is essential for converting the conventional fossil fuel based system to a renewable energy system in order to achieve the national greenhouse gas emission reduction target. The main objective of this paper is to evaluate the economic feasibility of doing an energy retrofit to existing buildings considering electricity price volatility and government policy. This research analyzed a public office building, ‘Nowon Eco Center’ which is the first energy remodeled building in South Korea. The building is designed and constructed so that it uses zero fossil energy. In this research, the Monte Carlo simulation is conducted based on Geometric Brownian Motion to forecast future power price. Three price scenarios are derived from the simulation result. Economic evaluation used in this research is based on net present value (NPV) analysis including both conventional (static) evaluation and sequential (dynamic) evaluation. Sequential evaluation including the real option concept is applied to reflect price uncertainty and irreversibility of renewable energy investment. Without government subsidy, the building energy retrofit project faces a difficult challenge in ensuring profitability. There are no differences between price scenarios because the money earned from the system marginal price is too small to be differentiated. However, when Feed-in Tariff is implemented, NPV improves. It is also found that as the amount of subsidy increases, the times where “invest” is more profitable than “wait” moved up. The results provide useful information about building energy retrofit investment and policy impacts in an uncertain environment.
건물 분문은 전 세계 에너지 소비량의 약 35%를 차지하고 있다. 또한 지난 수십 년간 건물 부문의 에너지 소비량은 꾸준히 증가하고 있다. 따라서 화석연료 기반의 기존 시스템을 신재생에너지 기반의 시스템으로 바꾸고 국가별 온실가스 감축 목표를 달성하기 위해서는 건물 부문에서의 에너지 소비량 감소가 필수적인 것으로 보인다. 본 논문의 목적은 전력가격 변동성과 정부의 정책을 고려해 건물 에너지 효율개선 사업의 경제성을 평가함으로써 그 실효성을 검증하는 것이다. 본 연구는 서울시 노원구에 위치한 ‘노원에코센터’를 연구 대상으로 하며 이 건물은 대한민국 최초로 기존 건물에 에너지 성능개선 사업을 실시한 사례이다. ‘노원에코센터’는 화석연료를 전혀 사용하지 않는 제로에너지빌딩이다. 본 연구에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 계통한계가격을 예측하고 이를 순현재가치법에 적용했다. 시뮬레이션 결과를 통해 세개의 계통한계가격 시나리오를 설정했다. 기존의 순현재가치법과 더불어 계통한계가격의 불확실성과 신재생에너지투자의 비가역성을 반영하기 위해 실물옵션 개념을 적용했으며 이를 통해 투자자의 투자시기 결정을 돕고자 한다. 연구 결과 정부의 보조금 없이는 에너지 효율개선사업의 경제성을 확보하기 어려운 것으로 보인다. 생산한 전력을 계통한계가격으로 판매해 얻은 수익이 상대적으로 작기 때문에 경제성 평가 결과 시나리오 별로 큰 차이를 발견하지는 못했다. 하지만 과거의 발전차액지원제도를 적용한 경우 사업의 수익성이 크게 개선되는 모습을 보였다. 또한 보조금 지급 정도가 증가함에 ‘투자’가 ‘투자 지연’보다 경제성이 높아지는 시점 t가 앞당겨지는 것을 알 수 있다.
