[논문 리뷰] On the impact of the global energy policy framework on the development and sustainability of renewable power systems in Sub-Saharan Africa: the case of solar PV

Benjamin Pillot, Marc Muselli외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 04. 05.

Energy and Environment Impacts참고 문헌 53인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 1972년 이후 지속 가능성 운동과 키워드 협약인 교토의정서 등에 의해 형성된 글로벌 에너지 정책 프레임워크가 아프리카 서부 및 남부 아프리카의 태양광 PV 시스템 개발과 지속 가능성에 어떻게 영향을 미쳤는지 분석한다. 역사적이고 횡단적 분석을 통해, 재생에너지에 대한 강력한 글로벌 정책 지원에도 불구하고, 구조적, 경제적, 인프라적 과제로 인해 아프리카 서부 및 남부 아프리카의 옥외 태양광 PV 배치는 여전히 제한되어 있으며, 이로 인해 지속적인 에너지 빈곤과 지속 가능성 실패가 발생하고 있음을 밝혀낸다.

ABSTRACT

From 1972 and the Meadows report to 1997 and the ratification of the Kyoto Protocol by most of the countries in the world, the global energy policy framework has undergone a paradigm shift, as human societies have been leaving aside the sole economic growth to embrace the broader concept of sustainable development. As new electrification vectors, modern renewable power systems, such as solar PV, have sprung up in the wake of this major mutation and have typically been following an exponential growth since the mid-nineties. Electricity as well as its lack indeed holds a central position within the human development apparatus, from highly interconnected centralized power networks reaching 100 % of the population in developed countries, to the almost 500 millions people without access to electricity in the multidimensionally poor rural areas of Sub-Saharan Africa. The encounter of the worldwide energy context being changed with each of these specific social-energy paradigms has ended up considering two strategies for integrating renewable resources in power systems: the grid-connected architecture for meeting the sustainable development requirements, and the rural off-grid electrification for settling the lack of human development. By means of a historical and cross-sectional overview, we depict here the ins and outs of this protean pattern and, using the case of solar PV, analyze how it has eventually affected the development and sustainability of renewable power systems in Sub-Saharan Africa.

연구 동기 및 목표

• 1972년 이후 글로벌 에너지 정책 프레임워크의 변화가 아프리카 서부 및 남부 아프리카의 재생에너지 개발에 어떻게 영향을 미쳤는지 평가하기.
• 높은 태양광 잠재력과 정책 촉진에도 불구하고, 농촌 아프리카 서부 및 남부 아프리카의 옥외 태양광 홈 시스템(SHS)의 지속 가능성 도전 과제를 조사하기.
• 재생에너지 배치의 맥락에서 글로벌 지속 가능성 목표와 현지 인적 개발 필요 사항이 상호 보완적인지 또는 상충되는지 평가하기.
• 태양광 전기화의 장기적 성공을 저해하는 체계적 장벽—경제적, 인프라적, 정치적 요인—을 규명하기.
• 다차원적 빈곤 감소와 통합하여 재생에너지 배치를 정책적으로 조율하는 프레임워크 제안하기. 환경 목표보다는 인간 개발을 우선시하기.

제안 방법

• 1972년 멀로우즈 보고서에서 교토의정서 및 그 이후까지의 글로벌 에너지 정책의 역사적이고 횡단적 검토 수행.
• 국제 기구(예: IEA, UN)와 정책 수단이 재생에너지 수용, 특히 태양광 PV에 어떻게 영향을 미쳤는지 분석.
• 아프리카 서부 및 남부 아프리카를 사례로 삼아, 농촌 전기 공급을 위한 옥외 태양광 홈 시스템(SHS)과 피코-태양광 시스템(SPS)에 중점을 두기.
• 지역 내 전력망 연결형과 옥외 태양광 PV 시스템의 환경적, 경제적, 사회적 영향 비교.
• 사회적, 에너지적, 환경적, 경제적 차원을 포함한 비용-편익 분석을 통해 지속 가능성 결과 평가.
• 정성적 및 비교 분석을 통해 글로벌 지속 가능성 목표와 에너지 빈곤 지역의 현지 인적 개발 필요 사항 간의 일치성 평가.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1972년 이후 글로벌 에너지 정책 프레임워크는 아프리카 서부 및 남부 아프리카의 태양광 PV 시스템 배치 및 지속 가능성에 어떻게 영향을 미쳤는가?
• RQ2 글로벌 지속 가능성 정책은 아프리카 서부 및 남부 아프리카 농촌 주민들의 실제 에너지 접근 및 개발 필요 사항을 어느 정도 충족하고 있는가?
• RQ3 강력한 정책 및 기술적 지원에도 불구하고, 아프리카 서부 및 남부 아프리카의 옥외 태양광 PV 시스템은 왜 지속적인 지속 가능성 실패를 겪고 있는가?
• RQ4 태양광 PV와 같은 재생에너지 시스템은 에너지 빈곤 지역에서 글로벌 기후 목표와 현지 인적 개발 목표를 동시에 달성할 수 있는가?
• RQ5 태양광 전기화가 아프리카 서부 및 남부 아프리카에서 장기적 지속 가능성을 달성하는 데 방해가 되는 주요 장벽—경제적, 인프라적, 정치적 요인—은 무엇인가?

주요 결과

• 40여 년이 넘는 글로벌 재생에너지 정책 지원에도 불구하고, 아프리카 서부 및 남부 아프리카는 여전히 막대한 전기 접근 격차를 겪고 있으며, 농촌 지역에서 5억 명 이상의 사람들이 전기를 이용하지 못하고 있다.
• 태양광 PV는 아프리카 서부 및 남부 아프리카에서 농촌 옥외 전기 공급을 위해 가장 적극적으로 홍보된 기술이지만, 체계적 과제로 인해 실질적인 설치 용량은 여전히 낮다.
• 옥외 태양광 시스템에서의 지속 가능성 실패는 광범위하게 발생하며, 많은 시스템이 유지보수 부족, 자금 조달 부족, 약한 기관 지원으로 인해 몇 년 내로 고장나는 경우가 많다.
• 글로벌 에너지 정책 프레임워크는 탄소 배출 감소와 청정 에너지 발전에서 선진국에 더 유리하게 작용했으며, 아프리카 서부 및 남부 아프리카는 여전히 충분히 지원받지 못하고 있다.
• 역사적으로 선진국은 1850년 이후 전체 이산화탄소 배출량의 약 64%를 기여했으며, 이로 인해 개발도상국의 정책 유연성이 제한된다.
• 교육 및 건강 향상과 연계된 태양광 전기화는 빈곤 감소의 질적 지속 가능성 첫걸음이 될 수 있으며, 이는 장기적인 발전 전환을 가능하게 한다.