2008년으로 거슬러 올라가, 레바논(Lebanon)에서 시작된 국제연합개발계획(UNDP: United Nations Development Programme) 프로젝트 공학자들은 Rajem Issa 공립학교군으로 알려진 레바논 북쪽 지역 소재의 공립학교를 방문하였다.

 

이 학교는 9등급의 학급을 가지고 있으며, 150명의 학생이 통학을 하고 있다. 그들은 대부분 전력이 필요없는 아침에 학교를 가게 된다. 전력 부족으로 인해 발생하는 연료비용을 감소시키기 위해 디젤 백업 발전기(diesel backup generator)를 꺼놓게 된다.

 

공학자들이 이 학교의 설비 및 조명기구, IT설비, 그리고 악화된 전력공급 등을 평가하였으며, 전력공사에서 제공하는 부족하고 신뢰할 수 없는 120볼트(volt) 전력의 공급을 220볼트로 변환시키는데 주력을 하였다.

 

Rajem Issa 공립학교는 레바논에서 지역공립학교의 완벽한 예이다. 하지만, 지금 이는 재생에너지 기반의 지역 발전설비를 확장하고 있다. 그들은 전등, 컴퓨터, 복사기 등을 위한 전력을 제공할 수 있는 저장능력을 가진 태양광 발전설비를 통해 전력을 공급받고 있다.

 

이러한 발전시스템은 열악한 전력공급을 겪고 있는 레바논 내 다른 학교의 관심을 빠르게 받고 있다. 그리고 Rajem Issa 공립학교가 시험에 필요한 복사를 하는 허브(hub)로서 기능을 하고 있다(이는 지역 학교들이 최소 30분 동안을 사용함으로써 수행이 가능한 업무임).

 

수많은 개발도상국과 선진국들은 가까운 미래에 사용될 그들만의 에너지 포트폴리오 믹스(energy portfolio mix) 내에 재생에너지를 고려하고 있으며 많은 비중을 주기 위해 노력하고 있다. 이는 좀 더 다양하고 확실한 에너지 발전시스템을 확실시할 수 있고 온실가스 배출을 감소시킬 수 있는 수단으로서 기능한다.

 

예를 들어, 유럽연합은 최종 에너지 소비의 20%를 2020년 재생에너지 원천에서 충당할 것이라는 목표를 실행하기 위해 노력을 경주하고 있다. 그 결과, 목표달성을 위해 27개 유럽연합 가입국들에게 그들에 맞는 다양한 비중을 할당하고 있다. 발전차액 지원제도, 녹색인증제도, 입찰제도, 그리고 세제혜택 등이 이상의 목표를 달성하기 위해 할당한 다양한 수준의 목표량을 달성하고자 하는 유럽 국가들에서 사용되고 있다.

 

아직 유럽국가들은 재생에너지를 위한 2020년 목표를 보다 안전하고 느슨하게 만들고 있다. 이러한 안전성은 유럽의 전력공급의 신뢰성에 의해 특징지어질 수 있다. 이는 15~25% 사이의 여유능력에 의해 결정적으로 특징지어질 수 있다. 다른 말로 하면, 재생에너지 원천은 신뢰할만한 발전시스템에서 더디지만 서서히 침투를 하게 될 것이다.

 

그리고 재생에너지 원천은 증가하는 전력 수요와 노후화된 발전소의 퇴거로 인해 발생하는 부족분을 메워줄 수 있는 발전 여유량을 보호(확충)하는데 매우 중요한 역할을 한다. 전반적으로 수동적인 에너지 시스템의 재평가에 따르며, 재생에너지 침투가 가까이 접근하고 있으며, 활동적인 에너지 시스템이 요청될 때에만 정말 조사 하에 구매가 될 것이다.

 

이러한 목표를 향한 진화론적인 경로는 기초적으로 가능한 것이다. 하지만, 네트워크(network) 손실이 약 40% 정도 발생하는 국가, 값비싼 연료인 석유를 아직 사용하고 있기 때문에 발전을 위한 평균 비용이 $c 26/kWh인 국가, 수집된 평균 지원금이 $c10/kWh 국가, 그리고 국가재정에서 전력분야에 들어가는 연간 보조금이 전체 수익의 15~20%인 국가를 상상해보라. 수도지만 낮 시간 동안 최소 3시간 이상의 정전이 발생하는 국가, 수도가 아닌 다른 지역에서는 최소 6~9시간 정도의 정전이 발생하는 국가, 그리고 지역에 거주하는 시민들이 이러한 정전을 보완하기 위해 값비싼 디젤(diesel) 자가 발전장치 구입을 위해 많은 돈을 지불하는 국가를 상상해보라. 그곳이 바로 레바논이다. 이러한 측면에서 볼 때 태양광 발전설비가 레바논에서 얼마나 중요한 역할을 하고 필요한 것인가를 알 수 있다.

 

궁극적으로 이는 레바논 전력분야 내 현재 에너지 정책 입안자들과 다양한 이해관계자들의 결정과 노력에 따라 달라진다. 두 가지 중요한 기구들은 레바논에 분산형 태양광 발전설비를 설치하는 사업을 주도하고 있다: 레바논 에너지 및 수자원 부서와 국제연합개발프로그램 기구가 그곳이다.

 

국제연합개발프로그램 기구에 의해 2002년 처음으로 후원을 받은 레바논 에너지 보호센터는 현재 재생에너지 및 에너지 효율성 정책이라는 측면에서 레바논에서 가장 성공적인 독립기구가 되고 있다. 2007년 레바논 회복 기금을 통해 스페인(Spain) 정부에서 국제연합개발프로그램 기구에 이르기까지 약 9백7십6만 달러를 지원받아 CEDRO 프로젝트가 수행되었다. 이 프로젝트는 공공건물에 재생에너지 실험용 프로젝트를 설치하기 위한 목적으로 진행되고 있다.

 

지금까지 100kW 이상의 태양광 발전설비가 레바논의 특성에 맞추어 설계되어 왔으며, CEDRO 프로젝트에 의해 설치되었다. 그들은 레바논 전역에 존재하는 71개 공공기관에 태양광 발전설비를 설치하였다.

 

여기에는 지자체, 공립학교, 지역센터 등을 포함하고 있다. 기부가 된 태양광 발전설비는 단결정질 태양전지판, 컨트롤러(controller), 데이터 로거(data logger), 정전에 대비한 납 배터리, 그리고 양극 인버터(inverter) 등으로 구성되어 있다(섬 모드, 정전이 발생할 때 그리고 계통연계형 모드, 전력망에서 전기가 존재할 때 등의 정보를 제공).

 

이러한 설치는 스스로 만들어지지는 않는다. 아직 그것들은 레바논 태양광 발전시장에서 촉발되고 있다. 2008년 2kW 규모의 태양광 발전시스템(저장장치 포함)이 약 28,000달러이다. 4년 뒤, 현재 비용은 12,000달러이다. 2008년 소수의 계약자들이 태양광 발전시스템을 설치하였다.

 

하지만, 현재 최소 30개 기업들이 사업을 하고 있다. LCEC와 CEDRO는 다가오는 해에 최소 1천만 달러의 자금을 획득하게 될 것이며, 이를 활용하여 레바논 전역에 태양광 발전시스템의 촉진을 지속하게 될 것이다.

 

 

Back in 2008, engineers from a United Nations Development Programme (UNDP) project in Lebanon visited a remote public school in the northern most region of the country, known as Rajem Issa Public School. The school catered to approximately 150 students from pre-school to the 9th grade, who spent their morning without power -- the school turns off the diesel backup generator to save on fuel costs during electricity outages. After the engineers assessed the school's facilities, lighting fixtures, IT equipment, and deteriorating electricity supply, utility electricity returned to its insufficient and unreliable supply of 120 Volts, when it should be 220 Volts.

 

Rajem Issa Public School was a perfect example of rural public schools in Lebanon, but now it exemplifies a renewable energy-supported rural facility powered by a 1.8-kW peak donated photovoltaic system with storage capacity that provides electricity for lighting, a few computers, and a photocopier.

 

This system quickly attracted other schools in the area that suffered the same poor electricity supply, and made Rajem Issa a hub for photocopying and exam preparations - tasks that area schools used to accomplish by driving at least 30 minutes.

 

Many developed and developing nations are working to obtain substantial penetrations of renewable energy within their respective energy portfolio mix in the near future as a means to ensure a more diverse and secure energy system and to reduce greenhouse gas (GHG) emissions.

 

For example, the European Union (EU) has pledged that 20 percent of its gross final consumption of energy is to come from renewable energy sources by 2020, allocating various shares for each of the 27 EU Member States to reach this target. Feed-in tariffs, green certificate schemes, tendering systems, and/or tax incentives are used in European countries to various degrees in order to reach this target.

 

Yet  European countries set these 2020 targets for renewable energy penetration with a cushion. This safety net is characterised by the current reliability of electricity supply in Europe, which is characterised deterministically by capacity margins between 15~25 percent.

 

In other words, renewable sources may penetrate slowly into reliable electricity systems and play a role in preserving the required capacity margins in the face of growing demand for electricity and the retirement of aging power plants. The reassessment of the entire ‘passive’ energy system would be bought under scrutiny only when a certain threshold of renewable energy penetration is nearing and an ‘active’ energy system would be called for.

 

An evolutionary pathway towards this objective would be possible in principle,  but imagine a country where network losses are approximately 40 percent, where the average cost of power generation is $c26/kWh due to the use of expensive fuel oil yet where average tariffs collected are just $c10/kWh, and where annual subsidies from the national treasury to the electricity sector is 15~20 percent of collected state revenues.

 

Imagine a country that has at least three hours of blackouts in the daytime in the capital city, yet six to nine hours of blackout and more in other cities, and in the rural regions residents are burdened with paying for expensive diesel self-generation to cover this blackout. Imagine Lebanon. Within this insecure reality, can power from photovoltaic systems have any importance?

 

Ultimately it is up to the determination and effort of Lebanon’s current energy policy makers and various players in the sector. Two main initiatives are leading the way in decentralised photovoltaic power in Lebanon, both under the direct or indirect auspices of the Lebanese Ministry of Energy and Water (MEW) and the United Nations Development Programme (UNDP).

 

The Lebanese Center for Energy Conservation (LCEC), initiated back in 2002 by the UNDP, is currently on the road to becoming Lebanon’s main independent institutional reference in terms of government renewable energy and energy efficiency policy. The CEDRO project, initiated in 2007 with a $9.76 million grant from the Government of Spain to the UNDP via the Lebanon Recovery Fund, was established to implement renewable energy demonstration projects across public sector buildings.

 

To date, over 100 kW of PV systems have been uniquely designed for Lebanon and installed by the CEDRO project, which is distributed over 71 public facilities across the country, including municipalities, public school and community centres.

 

The donated PV systems are composed of mono-crystalline panels, controllers, data loggers, lead batteries for blackouts, and dual-mode inverters (which work both in island mode, when there are blackouts, and grid-connected mode, when there is electricity from the grid).

 

These installations in and by themselves are not much, yet they have sparked the Lebanon PV market. In 2008, a 2-kW PV system with storage was approximately US$28,000. Four years later, the current cost is US$12,000.

 

In 2008, only a handful of contractors installed PV systems, but now at least 30 companies are in the business. The LCEC and the CEDRO will be obtaining funds of at least US$10 million in the coming three to five years to continue the promotion of PV systems across the country.

 

This work is not enough. The market S-curve of technology adoption tells us, in general, that a technology starts in research and/or a lab, followed by a few demonstration projects and pre-commercial support, then it moves to market policies of support until the technology is competitive on its own.

 

In the same faith, CEDRO and the LCEC are pushing forward PV power in the country beyond the demonstration phase. On the technical side, they have succeeded in making the national utility implement ‘net metering’, or the quantitative exchange of electricity between an RE generator and the national grid.

 

On the financial side, the LCEC has embarked on the NEEREA, a national energy efficiency and renewable energy support action that offers low-interest loans as low as 0.6 percent with a repayment period of as long as 14 years for decentralized PV systems.

 

The efforts of LCEC and CEDRO have created momentum and helped support the market at the planning and execution levels. These initiatives have been backed up with national policies and action plans adopted by the Ministry of Energy and Water and the Council of Ministers, which are committed to a renewable energy production target of 12 percent by 2020.

 

Lebanaon will continue to develop initiatives to further push the implementation of decentralized renewable energy systems as clearly prioritized in the Ministerial Policy Paper of 2010 and the National Energy Efficiency Action Plan for 2011-2015. 

 

The Lebanon PV market is expected to be very interesting in the years ahead. Going forward, industry players will strive to up-scale PV systems for the commercial and industrial sectors, as well as open the floor to utility-scale PV systems, which is currently being done for large wind.