North Korea, a one of the most impoverished countries, has long suffered from electricity shortage. The country has been stagnant in improving it national energy access rates for the last two decades; even many urban areas are not connected to the power grid, except for Pyongyang and few industrial complexes, and the situation is far worse in the rural villages. At the same time the country lacks of access to clean and modern energy that most people still rely on traditional biomass, like woods and charcoal, for everyday life, which not only exacerbates environmental damage but also threatens people’s health. As for these situations in North Korea, this study conducts an analysis on a cost-effective and sustainable energy system for a rural village in North Korea. Considering the environmental sustainability, this study takes into account off-grid solar PV system as an option to provide electricity to the village. In the first part of study, the net present cost of off-grid system is calculated through HOMER, a program which allows to test technical feasibility of renewable energy system. Then the calculated cost of off-grid system is compared to the net present cost of grid-extension – the most prevalent and traditional option for supplying electricity – to determine which way is the most cost-effective. Result shows that the off-grid hybrid system of solar PV, battery and diesel generator is the cost-effective option for the rural village in North Korea. Based on the result, this study further analyzes to which extent the off-grid system is cost competitive over the on-grid system. Because of the standalone system, the off-grid option does not require transmission line whereas the transmission cost takes up a large portion in the grid-extension system. It means, in other words, that if a site of village is located near to substation the grid-extension option may be cost competitive over the off-grid. Thus the study calculated the threshold distances of transmission line and the result shows that depending on the scenarios, the range of distance between 50.5km and 197.4km is the threshold point from which the grid-extension becomes cost-competitive.
북한은 최빈국으로 오랜 기간 동안 전력수급에 많은 어려움을 겪고있는 것으로 나타난다. 지난 20 년간 북한의 전력망은 평양과 몇몇 지역의공단 및 도심 지역에 국한되어 구축되었으며, 현재 많은 인구가 충분한전력을 공급받지 못하며 농촌의 상황은 더 극심한 것으로 알려져 있다.부족한 전력 공급과 함께 북한은 석탄, 나무 등의 에너지 자원에 대한의존도가 높은 것으로 드러나는데, 이는 환경적으로나 건강적 측면에서악영향을 미치는 요소로 지적되고 있다.이와 같은 직면한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 방안을 제시하고자,본 연구는 북한 해주시의 한 농촌 마을을 대상으로 어떠한 에너지 시스템이가장 지속적이며, 비용 효과적인 시스템인지 살펴보았다. 본 연구에서는독립형 하이브리드 태양광 시스템과 기존의 송전선을 연장하는 방안을 비용적측면에서 비교 분석하였다. HOMER 프로그램을 사용하여 독립형 태양광시스템 비용과 에너지 비용을 산출하였으며, 산출된 결과는 송전선 연장에필요한 비용과 송전망 시스템의 에너지 비용와 비교하였다. 그 결과, 태양광과배터리와 디젤 발전기를 함께 가동하는 독립형 하이브리드 시스템을 구축하는것이 가장 비용적 측면에서 효율적이며 환경적 측면에서도 지속적인 방안으로나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 독립형 하이브리드시스템이 어느 지점까지 비용 효과적인지 알아보았다. 즉, 전력 수요지에서송전망까지의 거리 범위를 알아보았는데, 송전망에서 약 50.5km 에서 197.4km까지 떨어진 전력 수요지까지 독립형 하이브리드 시스템이 송전망 연결에비해 비용 효과적인 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 북한의 다른 송전망연결이 안된 농촌 지역에서도 독립형 하이브리드 시스템이 보다 비용효과적인 방안일 것으로 기대된다.