신재생에너지 하이브리드(융복합)시스템 기술, 시장 실태와 개발전략

Ⅰ. 19대 미래성장동력 개요와 실천 전략 19
1. 19대 미래성장동력 개요와 실천전략 19
1-1. 개요 19
1-2. 19대 미래성장동력, 산업엔진 종합실천계획(안) 21
1) 주력산업 고도화(주력산업) 21
2) 미래 신시장 선점(미래신산업) 23
3) 복지·산업 동반 육성(공공복지·에너지 산업) 25
4) 지속성장 기반 조성(기반산업) 28
2. 19대 미래성장동력별 개념과 시장동향, 전망 31
2-1. 스마트 자동차 31
1) 개념 및 범위 31
(1) 개념 31
(2) 범위 32
(3) 주요 핵심 기술별 정의 32
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 35
2-2. 5G 이동통신 37
1) 개념 및 범위 37
(1) 개념 37
(2) 범위 38
(3) 주요 핵심기술별 정의 38
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 41
2-3. 심해저/극한환경 해양플랜트 42
1) 개념 및 범위 42
(1) 개념 42
(2) 범위 42
(3) 주요 핵심 기술별 정의 43
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 45
2-4. 고속-수직이착륙 무인항공기 46
1) 개념 및 범위 46
(1) 개념 46
2) 산업 생태계 47
(1) 무인기 기술 특성 47
(2) 무인기 산업 생태계 48
2-5. 지능형 로봇 50
1) 개념 및 범위 50
(1) 개념 50
(2) 범위 50
(3) 주요 핵심 기술별 정의 51
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 53
2-6. 착용형 스마트 기기 54
1) 개념 및 범위 54
(1) 개념 54
(2) 범위 54
(3) 주요 핵심 기술별 정의 55
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 56
2-7. 실감형 콘텐츠 57
1) 개념 및 범위 57
(1) 개념 57
(2) 범위 57
(3) 주요 핵심 기술별 정의 58
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 60
2-8. 스마트 바이오 생산시스템 61
1) 개요 61
2) 산업 생태계 61
2-9. 가상훈련시스템 64
1) 개념 및 범위 64
(1) 개념 64
2) 산업 생태계 65
2-10. 맞춤형 웰니스 케어 67
1) 개념 및 범위 67
(1) 개념 67
(2) 범위 67
(3) 주요 핵심 기술별 정의 68
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 70
2-11. 재난안전관리 스마트 시스템 71
1) 개념 및 범위 71
(1) 개념 71
(2) 범위 71
(3) 주요 핵심 기술별 정의 72
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 73
2-12. 신재생에너지 하이브리드 시스템 74
1) 개념 및 범위 74
(1) 개념 74
(2) 범위 74
(3) 주요 핵심기술별 정의 75
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 77
2-13. Multi-Terminal HVDC(직류 송ㆍ배전) 시스템 78
1) 개요 78
(1) HVDC 시스템 78
(2) HVDC 시스템 분류 79
2) 개발 방향 80
2-14. 초임계 CO2 발전시스템 82
1) 개요 82
(1) 목표 82
(2) 전략 82
(3) 효과 82
2) 발전산업측면에서 의미 83
2-15. 지능형 반도체 85
1) 개념 및 범위 85
(1) 개념 85
(2) 범위 85
(3) 주요 핵심기술별 정의 86
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 88
2-16. 융복합 소재 89
1) 개념 및 범위 89
(1) 개념 89
(2) 범위 89
(3) 주요 핵심기술별 정의 90
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 92
2-17. 지능형 사물인터넷 94
1) 개념 및 범위 94
(1) 개념 94
(2) 범위 94
(3) 주요 핵심 기술별 정의 95
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 96
2-18. 빅데이터 97
1) 개념 및 범위 97
(1) 개념 97
(2) 범위 97
(3) 주요 핵심 기술별 정의 99
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 101
2-19. 첨단소재가공시스템 104
1) 개념 및 범위 104
(1) 개념 104
(2) 범위 104
2) 산업생태계 105
3) 국내외 시장 전망 105

Ⅱ. 신재생에너지 하이브리드 시스템 시장전망과 기술개발 동향 109
1. 신재생에너지 하이브리드 시스템 개발동향과 전망 109
1-1. 개요 109
1) 개념 및 범위 109
(1) 개념 109
(2) 범위 109
(3) 주요 핵심기술별 정의 110
2) 2020년 핵심 제품 및 서비스 유형과 수준 112
1-2. 신재생에너지 하이브리드 시스템 시장동향과 전망 113
1) 세계 및 국내 산업 변화 113
2) 시장 전망 114
3) 국내외 주요기업 동향 114
4) 국내 산업 경쟁력 115
5) 국내외 주요국 정책 현황 116
2. 국내 신재생에너지산업 실태 118
2-1. 국내 신재생에너지 수급 현황 118
1) 국내 신재생에너지 종합 분석 118
(1) 2013년 신재생에너지 원별 공급비중 118
(2) 전년대비 변동량 119
(3) 1차 에너지 대비 연도별 증가추이 119
(4) 연도별 공급량 추이 120
(5) 2013년 지역별 공급현황 121
(6) 2013년 신재생에너지 원별 발전량 비중(발전부문) 121
(7) 전년대비 변동량(발전부문) 122
(8) 총발전량 대비 연도별 증가추이(발전부문) 122
(9) 연도별 발전량추이 123
(10) 2013년 지역별 발전현황 123
2-2. 국내 신재생에너지 시장 통계 124
1) 연도별 신재생에너지 현황 124
2) 2013년 지역별 신재생에너지 현황 130
3) 발전원별 신재생에너지 현황 140
(1) 태양에너지 140
(2) 바이오에너지 143
(3) 풍력 151
(4) 수력 152
(5) 연료전지 153
(6) 폐기물 155
(7) 지열 161
(8) 해양에너지 163
3. 신재생에너지 하이브리드 시스템 분야 미래성장동력 종합
실천계획과 전략 164
3-1. 종합분석 및 추진전략 164
1) 종합분석 164
2) 추진전략 165
3-2. 목표 및 단계별 추진전략 166
3-3. 전략별 추진내용 167
1) NRE-H 시스템 핵심 기술 확보 및 Platform 구축 167
(1) NRE-H 핵심 모듈기술 개발 및 사업화 167
(2) 창의성을 갖춘 NRE-H R&D 인력 확보 167
(3) 표준화·인증 체계 구축 및 빅데이터 플랫폼 구축 168
(4) 수요자 중심 NRE-H 보급 제도/정책/법규 개선 168
(5) NRE-H 시스템 관련 해외 협력체계 구축 169
2) NRE-H 시스템 인테그레이션 최적화 및 사업화 170
(1) NRE-H 2.0 모듈 Integration 최적화 기술 개발 및 사업화 170
(2) 표준·인증 전문인력 양성 171
(3) 성능검증 플랫폼 및 NRE-H 테스트베드 구축 172
(4) 해외 시장 진출 방안 모색 및 기술 역량 강화 지원 172
(5) 해외진출을 위한 국제협력연구센터 구축 173
3) 신비즈니스 모델 구현 및 해외진출 지원체계 구축 174
(1) NRE-H 2.0 및 3.0시스템의 신비즈니스 모델 개발 174
(2) 산업인력 양성 및 역량강화 176
(3) 국내외 시장진출 확대 및 대형 실증 타운 구축 176
(4) 신시장 창출형 제도 개선 및 대외 홍보 강화 177
(5) 국제협력연구센터 기능 확대 및 역량 강화 177
3-4. 추진 로드맵 179
3-5. 추진과제별 담당 부처(부서) 및 사업 180

Ⅲ. 에너지신사업, 신재생에너지 융복합사업 추진동향 187
1. 2015년 에너지 정책 동향 187
1-1. 최근 에너지 시장의 주요 동향 187
1) 유가 하락과 불확실성 증대 187
2) 온실가스 감축요구 확대 188
3) 소통, 안전, 혁신에 대한 국민적 요구 증가 188
1-2. 2015년 에너지 정책의 방향과 과제 189
1) 과제-1 : 에너지 신산업 성과 가시화 190
2) 과제-2 : 신재생에너지 보급 확대 192
3) 과제-3 : 시장중심의 에너지 수요관리 추진 194
4) 과제-4 : 유가 변동을 반영한 에너지 정책 점검 196
5) 과제-5 : 중장기 에너지 수급계획의 연동화 198
6) 과제-6 : 해외협력사업 성과 확대 199
7) 과제-7 : 안전 최우선의 원전 관리?운영 201
8) 과제-8 : 에너지 복지 확충 204
9) 과제-9 : 공공기관 혁신과 사이버 보안 강화 205
2. 신재생에너지 활성화 전략과 기본계획 206
2-1. 신재생에너지 활성화 전략 206
1) 개요 206
(1) 현황과 추진배경 206
(2) 그간의 추진경과와 문제점 209
2) 신재생에너지 활성화방안 주요내용 211
(1) 신재생에너지 공급의무화제도(RPS) 개선 211
(2) 신재생 공급 신규제도 도입 및 적용 확대 211
3) 주요 추진과제 212
4) 기대효과 222
5) 과제별 세부 추진계획 223
2-2. 제4차 신?재생에너지 기본계획 224
1) 제4차 신?재생에너지 기본계획 개요 224
(1) 제4차 기본계획 추진 여건 225
(2) 제4차 기본계획의 비전 및 목표 228
2) 세부 추진과제 229
(1) 수요자 맞춤형 보급·확산정책 추진 229
(2) 시장친화적 제도운영 231
(3) 신재생에너지 해외시장 진출확대 234
(4) 새로운 신재생에너지 시장창출 237
(5) 신재생 R&D 역량 강화 239
(6) 제도적 지원기반 확충 242
3. 2014년 신?재생에너지 기술개발 및 이용?보급 실행계획 244
3-1. 개요 244
1) 2013년 정책평가와 과제 244
2) 2014년 정책방향 246
3-2. 2014년 주요 추진과제별 추진전략 247
1) 보급사업 공고화 및 신규제도 시행 247
(1) 친환경에너지타운 시범사업 247
(2) 태양광대여사업 249
(3) 공공기관 설치의무화제도 의무비율 확대 250
(4) 수송용 연료 혼합의무제 도입추진 251
(5) 투자활성화를 위한 추경추진 (보급 및 융자) 252
2) 신재생에너지공급의무화제도(RPS) 개선 253
(1) RPS 공급인증서 가중치 체계 개선 253
(2) RPS 공급의무비율 재조정 254
(3) RPS 의무 유예량 이행주기 조정 255
(4) ESS를 활용한 신재생에너지 보급확대 256
(5) 주민참여형 사업 활성화 257
3) 제도개선 및 수용성 확보기반 구축 258
(1) 인증제도 개선 258
(2) 신재생에너지 홍보 활성화 259
(3) 2014 대한민국에너지대전 개최 260
4) 해외진출 및 R&D 강화 261
(1) 해외진출 지원사업의 지속적 추진 261
(2) 신재생에너지 국제협력 강화 263
(3) 시장선점을 위한 R&D 강화 264
4. 2015년 주요 추진사업 동향 268
4-1. 신재생에너지 융복합지원사업 268
1) 사업 개요 268
2) 주요 추진내용 269
3) 2015년 융복합지원사업 선정 내역 272
4-2. 에너지효율(EE) 시장 시범사업 273
1) 사업개요 273
2) 2차 경매 주요 프로젝트 275
(1) LED 조명 275
(2) 인버터 275
(3) 프리미엄 전동기 276
4-3. 프레그쉽 2차 사업, 연료전지 276
1) 개요 276
2) 연료전지 프로젝트 276
(1) 추진 배경 276
(2) 주요 추진 내용 277
(3) 연료전지 프로젝트 일정 278
4-4. 에너지 신산업 및 핵심 기술개발 전략 이행계획 279
1) 개요 279
2) 주요 전략별 내용 280
(1) (전략1) 시장으로 : 정부 마중물 정책 강화, 총 4조 6천억원
시장 창출 280
(2) (전략2) 미래로 : 핵심기술개발 과제 30개 추진, 올해 총
4,300억원 투자 282
(3) (전략3) 세계로 : 해외 진출 지원 인프라 확보, 국제 기술협력
강화 284
3) 기후변화 대응 기술혁신과제(30개) 현황 288
4) 정책여건 전망 289
(1) 국제유가 289
(2) 정부의 온실가스 감축 목표 289
(3) 탄소가격 290
5) 정책 방향 292
(1) 개 요 292
(2) 6개 핵심기술 분야별 기술혁신정책 방향(안) 292
6) 향후 추진일정 296
(1) 시장으로 : 조기 성과 창출, 민간 투자 유도 296
(2) 미래로 : 핵심기술 확보, 신기술ㆍ신사업 발굴 및 확산 298
(3) 해외로 : 해외 진출 지원, 국제 협력 강화 299
7) 주요 사업별 실적 및 변경 계획 300
4-5. 에너지 신산업 주요 프로젝트 302
1) 민간 유료충전사업 및 배터리리스 서비스 302
(1) 전기차 유료충전서비스 사업 302
(2) 전기차 배터리리스사업 303
2) 친환경 에너지자립섬 304
(1) 울릉도 프로젝트 304
3) 친환경 에너지타운 305
(1) 강원 홍천 305
(2) 광주, 운정 306
(3) 충북 진천 307
4) 온배수열 활용사업 308
(1) 당진화력 308
4-6. ICT기반 ESCO 사업‘15년 신규과제 309
1) 개요 309
2) 선정과제 현황 311
(1) 공조기기 에너지 효율 관리 솔루션 적용 311
(2) 전라북도 클라우드 EMS 구축 312
(3) 생산·Utility 설비용 Sub-Metering Device 기반
Manufacturing Energy Optimization System 구축 313
(4) 테이프 제조 산업의 원가경쟁력을 위한 클라우드 기반
에너지관리 플랫폼 구축 314
(5) 철강산업에서의 그린 ICT 확대를 위한 FEMS 구축 315
(6) PCB 공정의 에너지 절감 시스템 구축 316
(7) 공장 환경설비 에너지절감 FEMS 구축사업 317

표목차

Ⅰ. 19대 미래성장동력 개요와 실천 전략 19
<표1-1> 미래성장동력(산업엔진 포함) 19대 분야 20
<표1-2> 주변상황 인식을 위한 센싱시스템 기술 32
<표1-3> 클라우드 기반 자율주행 서비스 시스템 기술 33
<표1-4> 차별화된 상품성 확보를 위한 차세대 IVN/운전자수용성
HVI 기술 33
<표1-5> 안전성 및 신뢰성 확보를 위한 스마트 액츄에이터/ADR
기술 34
<표1-6> 스마트 자율 협력주행 도로 시스템 34
<표1-7> 심해 Oil & Gas 플랜트 엔지니어링 기술 43
<표1-8> 부유식 해상플랫폼 상부공정(Topside Process) 시스템 43
<표1-9> 심해 Oil & Gas 플랜트 설치기술 43
<표1-10> 심해저 생산 및 처리 시스템 44
<표1-11> 극한환경 해양플랜트 통합 설계 기술 44
<표1-12> 극지용 해양플랜트 빙성능 엔지니어링 기술 44
<표1-13> 무인기 부품 기술수준 및 개발전략 48
<표1-14> 국내 무인기 독자개발사업 48
<표1-15> 인간과 지능형 로봇기술 비교 50
<표1-16> 로봇지능 기술 51
<표1-17> 인지(Cognition) 기능의 HRI 기술 51
<표1-18> 로봇 시스템 설계 기술 52
<표1-19> 로봇 부품 기술 52
<표1-20> 실감형 영상 콘텐츠 기술 58
<표1-21> 지능형 인터랙션 기술 58
<표1-22> 인포콘텐츠 기술 58
<표1-23> 감성·뉴로 콘텐츠 기술 59
<표1-24> 빅 콘텐츠 유통플랫폼 기술 59
<표1-25> HVAC와 HVDC 송전방식 상대적 비교 78
<표1-26> 전류형과 전압형 HVDC 시스템 비교 79
<표1-27> HVAC와 HVDC(전류형, 전압형) 송전시스템 특성 비교 80

Ⅱ. 신재생에너지 하이브리드 시스템 시장전망과 기술개발 동향 109
<표2-1> 신재생에너지원별 국내 기술수준 115
<표2-2> SET-Plan 세부 내용 116
<표2-3> 연도별 에너지 생산량 (단위: toe) 124
<표2-4> 연도별 발전량 (단위 : MWh) 125
<표2-5> 연도별 생산량 (고유단위)　 127
<표2-6> 연도별 보급용량(발전) (단위: kW) 128
<표2-7> 연도별 보급용량(고유단위-발전 외) 129
<표2-8> 2013년 지역별 신재생에너지 생산량 (단위 : toe) 130
<표2-9> 2013년 지역별 신재생에너지 발전량 (단위 : MWh) 132
<표2-10> 2012년 지역별 신재생에너지 생산량 (고유단위) 135
<표2-11> 2013년 지역별 신재생에너지 보급용량(발전) 137
<표2-12> 2013년 지역별 신재생에너지 보급용량(고유단위-발전 외) 139
<표2-13> 최근 5년간 태양열 추이 (단위 : ㎡) 140
<표2-14> 태양열 용도별 추이(2013) (단위 : ㎡) 140
<표2-15> 태양열 용량별 추이(2013) (단위 : ㎡) 141
<표2-16> 최근 5년간 태양광 추이 (단위 : kW) 141
<표2-17> 태양광 용도별 추이(2013) (단위 : kW) 142
<표2-18> 태양광 용량별 추이(2013) (단위 : kW) 142
<표2-19> 융복합형 보급사업 예시 169
<표2-20> 연도별 공공기관 신재생에너지 공급의무비율(%) 169
<표2-21> 금융/수출 지원 주요 내용 174

Ⅲ. 에너지신사업, 신재생에너지 융복합사업 추진동향 187
<표3-1> 최근 국제유가 동향 (단위 : $/B) 187
<표3-2> 6大 에너지 신산업 유망 사업 모델 190
<표3-3> 6大 분야별 2015년 목표 및 실행계획 191
<표3-4> 에너지효율 투자 지원시 기존과 바뀌는 점 195
<표3-5> 차액계약제도의 개념 197
<표3-6> 주요 해외자원개발사업 계획 199
<표3-7> 국내 대륙붕 석유·가스 탐사 현황 200
<표3-8> 동북아 오일허브 석유 저장시설 구축 계획 200
<표3-9> 원전비중 (‘14년말 기준) 202
<표3-10> 원전감독법 주요내용 203
<표3-11> 태양광 의무공급량 확대(안) (단위 : MW) 206
<표3-12> FIT와 RPS 발전설비 증설 실적 209
<표3-13> 태양광?풍력 산업규모 비교 (’11년 기준, 괄호 : 비중) 210
<표3-14> 태양광 의무공급량 확대(안) (단위 : MW) 213
<표3-15> RPS 가중치 조정안(안) 213
<표3-16> 공급의무자별 연간 선정의뢰물량 확대(안) 214
<표3-17> 태양광 용량기준 가중치 변경(안) 214
<표3-18> 기존 보급사업과의 비교 215
<표3-19> 적용대상의 단계별 확대 218
<표3-20> 연도별 공공기관 신재생에너지 공급의무비율(%) 219
<표3-21> 신재생에너지 생산량(OECD) 225
<표3-22> 신재생에너지 산업 지표 226
<표3-23> 주요국 신재생에너지 비중 전망(%) 227
<표3-24> 1차에너지 기준 원별 비중 목표 (단위 : % ) 228
<표3-25> 대여사업 특징 230
<표3-26> 의무공급비율 조정(안) 231
<표3-27> 융복합형 보급사업 예시 233
<표3-28> 연도별 공공기관 신재생에너지 공급의무비율(%) 233
<표3-29> 신재생에너지 발전 수준별 진출전략(안) 236
<표2-30> 주요 에너지원별 발전단가 저감형 기술 239
<표3-31> 정부 보급정책별 맞춤형 R&D 예시 240
<표3-32> 대상지별 사업개요 및 수익모델 247
<표3-33> 연도별 공공기관 신재생에너지 공급의무비율 251
<표3-34> 예산변경 내역 (단위 : 억원) 253
<표3-35> 연도별 의무공급량의 비율 255
<표3-36> 에너지효율 시장 시범사업 2차 경매 현황 274
<표3-37> 계획대비 2차 경매 감축물량 274
<표3-38> 핵심기술개발 현황 및 목표(요약) 284
<표3-39> 국가별 감축목표(INDC) 현황(’15.3월 현재) 290

그림목차
Ⅰ. 19대 미래성장동력 개요와 실천 전략 19
<그림1-1> 스마트 자동차 기술 개발 동향 31
<그림1-2> 스마트 자동차 산업 32
<그림1-3> 5세대 이동통신 범위 및 개념도 38
<그림1-4> 심해저/극한환경 해양플랜트 개념도 42
<그림1-5> 사업의 목표 및 비전 46
<그림1-6> 고흥항공센터 활용도 49
<그림1-7> 지능형로봇 범위 50
<그림1-8> 착용형 스마트 기기의 진화 단계 54
<그림1-9> 실감형 콘텐츠 개념도 및 대표 서비스 57
<그림1-10> 전 세계 20∼30만 개 산업계/학계/정부기관 62
<그림1-11> 국내 바이오 장비 개발 현황: 소수의 전문 개발 기업 존재 63
<그림1-12> 국내 가상훈련시스템 산업 현황 분석 66
<그림1-13> 서비스 및 범위의 확장 68
<그림1-14> 재난안전관리 스마트 시스템 개념도 71
<그림1-15> ICT 융합 플랫폼기반 NRE-H* 시스템 및 서비스 개념도 74
<그림1-16> 송전 방식에 의한 HVDC 시스템 분류 80
<그림1-17> 관련 그림(개념도 및 제품) 85
<그림1-18> 사물인터넷 개념도 94
<그림1-19> 개념도 98
<그림1-20> 첨단소재 가공시스템 시장 106

Ⅱ. 신재생에너지 하이브리드 시스템 시장전망과 기술개발 동향 109
<그림2-1> ICT 융합 플랫폼기반 NRE-H 시스템 및 서비스 개념도 110
<그림2-2> EU에서 구상하는 District of Tomorrow 113
<그림2-3> 2013년 신재생에너지 원별 공급비중 118

Ⅲ. 에너지신사업, 신재생에너지 융복합사업 추진동향 187
<그림3-1> 국가별 신재생에너지 기술수준 226
<그림3-2> 원별 발전단가 저감 시나리오 (원/kWh) 239
<그림3-3> 융·복합 지원 프로그램의 개념 268
<그림3-4> 기술분야별 시장성숙도 및 기술개발 전략 283
<그림3-5> 에너지 신산업 인포그래픽 286
<그림3-6> 에너지신산업 목표 및 추진방안 287
<그림3-7> 배출권 가격과 CCS 비용이 같아지는 시기 예측 291
<그림3-8> 생산원별 발전단가 추이 (’10 ⇒ ’14) 293