[논문 리뷰] Should we build more large dams? The actual costs of hydropower megaproject development

Atif Ansar, Bent Flyvbjerg외 2명|arXiv (Cornell University)|2014. 08. 29.

Water resources management and optimization참고 문헌 64인용 수 722

한 줄 요약

이 논문은 대규모 수력발전 댐의 실제 비용 및 일정 오버런을 분석하기 위해 기준군 예측 기법을 사용하여 계획 단계에서 체계적인 저평가가 있음을 드러낸다. 연구는 강력한 리스크 관리 조치가 없을 경우 대부분의 대규모 댐이 44–99%의 비용 초과와 60–66%의 일정 지연으로 인해 경제적으로 비성공적임을 규명하며, 정책 입안자들이 대규모 수력발전 막대한 프로젝트보다 민첩하고 소규모 에너지 대안을 선택할 것을 촉구한다.

ABSTRACT

A brisk building boom of hydropower mega-dams is underway from China to Brazil. Whether benefits of new dams will outweigh costs remains unresolved despite contentious debates. We investigate this question with the "outside view" or "reference class forecasting" based on literature on decision-making under uncertainty in psychology. We find overwhelming evidence that budgets are systematically biased below actual costs of large hydropower dams - excluding inflation, substantial debt servicing, environmental, and social costs. Using the largest and most reliable reference data of its kind and multilevel statistical techniques applied to large dams for the first time, we were successful in fitting parsimonious models to predict cost and schedule overruns. The outside view suggests that in most countries large hydropower dams will be too costly in absolute terms and take too long to build to deliver a positive risk-adjusted return unless suitable risk management measures outlined in this paper can be affordably provided. Policymakers, particularly in developing countries, are advised to prefer agile energy alternatives that can be built over shorter time horizons to energy megaprojects.

연구 동기 및 목표

• 실제 데이터를 활용하여 대규모 수력발전 댐의 재정적 및 일정 성과를 조사한다.
• 대규모 프로젝트 계획 단계에서 지속적으로 발생하는 비용 및 일정 저평가 문제를 다룬다.
• 실제 비용 및 시간 예측을 바탕으로 대규모 댐이 위험 조정된 수익을 긍정적으로 제공하는지 평가한다.
• 정책 입안자들이 에너지 프로젝트의 타당성을 평가하기 위해 투명하고 근거 기반의 프레임워크를 제공한다.
• 대규모 수력발전 막대한 프로젝트보다 민첩하고 시간 범위가 짧은 에너지 대안을 지지한다.

제안 방법

• 불확실성 하에서의 의사결정 기반의 '외부 시각' 접근 방식인 기준군 예측(RCF)을 적용하여 프로젝트 결과를 예측한다.
• 비용 및 일정 성과의 기준군을 설정하기 위해 완공된 대규모 수력발전 댐 중 가장 크고 신뢰도가 높은 데이터셋을 사용한다.
• 국가별 및 프로젝트별 변수를 고려하여 비용 및 일정 오버런을 예측하기 위해 다수준 통계 모델(모델 1, 2, 및 3)을 활용한다.
• 사전 예측(계획 단계) 값과 실제 결과를 비교하여 비용 및 시간 예측의 체계적 편향을 정량화한다.
• 다양한 수준의 다중회귀 모델에서 인구 1인당 소득, 댐 벽 길이, 설치 용량을 주요 예측 변수로 사용하여 오버런을 예측한다.
• 글로벌 기준군 데이터와 국가별 모델링(예: 파키스탄 대비 미국의 다이머-바샤 댐)을 활용해 예측의 탄력성을 시험한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 대규모 수력발전 댐의 비용 및 일정 예측이 실제 결과보다 체계적으로 낮게 저평가되는 정도는 어느 정도인가?
• RQ2 세계적으로 대규모 수력발전 댐이 실제로 겪는 실제 비용 초과 및 일정 지연 수준은 어떠한가?
• RQ3 기준군 예측이 새로운 대규모 댐 프로젝트의 비용 및 일정 오버런을 신뢰성 있게 예측할 수 있는가?
• RQ4 어떤 조건에서 대규모 댐이 위험 조정된 수익을 긍정적으로 제공하지 못하는가?
• RQ5 경제적 및 제도적 요인(예: 인구 1인당 소득)이 비용 및 일정 오버런의 크기에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 대규모 수력발전 댐은 체계적으로 비용 초과 문제를 겪으며, 실질 비용이 초도 예측보다 일정 가격 기준으로 44%에서 99%까지 높아진다.
• 일정 오버런은 상당히 크며, 80%의 확신을 가지고 정시 완공을 달성하기 위해 평균 66%의 오버런이 필요하다.
• 파키스탄의 다이머-바샤 댐의 경우, 모델이 60%의 일정 오버런을 예측하여 계획된 2021년 완공일을 넘겨 2027년으로 밀리는 것으로 예측한다.
• 유리한 수익 예측을 가정하더라도, 다이머-바샤 댐의 순현재가치 수익비율은 비편향된 비용을 적용한 후 1 이하로 떨어진다.
• 반면, 미국의 유사한 댐는 오직 0.05%의 일정 지연만을 겪을 것으로 예측되며, 이는 국가의 경제적 능력이 프로젝트 성과에 미치는 영향을 보여준다.
• 연구는 대규모 댐이 저렴하고 효과적인 리스크 관리 조치를 시행하지 않는 한, 위험 조정된 수익을 얻을 가능성이 높지 않다고 결론 내린다.