재생에너지가 보급된 전력시장에서 에너지저장장치의 진정한 경제적 가치 = Bottling Electricity: The True Economic Value of Storage
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발행연도
2016
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Korean
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학술저널
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1-29(29쪽)
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탄소배출과 미세먼지 저감에 대한 높은 사회적 압력은 전력부문에서 화석연료발전의 급진적인 감소를 요구하고 있다. 하지만 큰 사회적 갈등비용과 잠재적 위험을 동반하는 원자력은 탄소저감에 대한 지속가능한 대안이 될 수 없으며, 이런 이유로 태양광과 풍력을 중심으로한 재생에너지가 화석연료발전을 대체할 주요 대안으로써 빠르게 보급되고 있다. 하지만 풍력/태양광의 높은 변동성과 불확실성은 전력시장의 안정성을 회손 시킬 수 있기 때문에, 이를 개선시켜줄 수 있는 에너지저장장치(ESS)가 최근 주목받고 있으며 그 실질적인 경제적 가치에 많은 관심이 쏠려있다.
이 연구에서는 높은 풍력이 보급된 전력시장에 ESS가 결합이 되었을 때, 전력시장 부분별로 얼마나 비용절감에 기여를 하는지에 대한 체계적인 분석을 통해 ESS의 진정한 경제적 가치를 추정하였다. 전력시스템 최적화 모형중 하나인 Security-Constraint Optimal Power Flow(SCOPF) 방법론을 이용하여 제주 전력시스템 모형을 구축하여 높은 풍력과 ESS가 전력시스템에 미치는 영향을 종합적으로 분석하였다. 모형분석결과, ESS의 경제적 가치는 1) 밤시간 싼 전력을 충전했다가 낮 비싼 피크시간에 되파는 price arbitrage를 통한 에너지 비용절감효과, 2) 풍력의 높은 변동성을 경감시킴으로써 얻는 예비력 비용절감효과, 3) 피크전력수요를 낮춰줌으로써 전력시스템의 적정발전용량의 경감에서 기인하는 용량 비용절감효과, 이렇게 3부분에 의해서 설명되어짐을 보였다. 이를 통해 기존에 일반적인 ESS의 경제성평가 척도로 인식되는 price arbitrage를 통한 에너지비용절감효과만을 감안한 ESS 경제성은 상당히 과소평가된 정보를 제공하며, 위 3가지 비용절감에 대한 합리적 기여를 반영할시 ESS는 이미 비용대비 편익이 높은 것으로 나타났다. 마지막으로 ESS는 낮은 수준의 풍력보다 높은 풍력과 결합될 때 더 높은 경제성을 보이는 것으로 나타났다.
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