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전력망의 재생에너지 수용능력 확대를 위한 풍력 발전 적정 비중과 증가 방안
정솔영(Jung, Sol-Young),이용승(Lee, Yong-Seung),이재걸(Lee, Jae-Gul),이종민(Lee, Jong-Min) 대한전기학회 2023 전기의 세계 Vol.72 No.9
태양광과 풍력 발전의 출력 특성은 매우 상이하기 때문에 특정 발전원의 비중이 지나치게 높은 경우 전력망의 수용능력의 부족으로 인하여 잉여전력이 증가하는 특징을 갖는다. 이에 한국전력공사 전력연구원(이하 전력연구원)에서는 전력망의 재생에너지 수용능력 확대를 위한 방법으로 중장기적인 태양광 및 풍력 발전의 적정 설비 비중을 분석하였으며 그 내용을 본고에서 소개하고자 한다. 태양광과 풍력발전의 적정 발전설비 비중을 분석하기 위해서 전력연구원에서 개발한 재생에너지 잉여전력 산정 방법론을 활용하였으며 2036년과 2050년에 대한 분석을 수행하였다. ‘23년 현재 우리나라는 태양광의 발전설비 비중이 92%로 매우 높은 수준이기 때문에 적정 재생에너지 비중을 확보하기 위해서는 풍력 발전 설비의 비중 확대가 필요한데 이를 위해서는 풍력발전의 잠재량을 늘리기 위한 연구개발 및 제도 개선이 필요하다. 재생에너지 적정 비중 산정 방법과 결과는 향후 재생에너지 설비 계획 시에 활용할 수 있을 것으로 기대한다. Since the output characteristics of PV and wind power generation are very different, surplus power increases due to insufficient capacity of power grid if one of these power generation sources has an excessively high proportion. Accordingly, KEPCO Research Institute has analyzed the midtolong-term appropriate proportion of PV and wind power generation facilities as a method for expanding the renewable energy capacity of the power grid using the renewable energy surplus power calculation methodology developed by KEPCO. As a result of the analysis of 2036 and 2050, since Korea currently has a very high proportion of PV generation facilities at 92%, it is necessary to increase the proportion of wind power generation facilities in order to secure an appropriate share of renewable energy. To this end, R&D and institutional improvement are needed to increase the potential of wind power generation. It is expected that the method and results of calculating the appropriate proportion of renewable energy can be used in future renewable energy planning.
연구개발 성과의 탄소배출 저감 기여도 분석 방법론 개발
이재걸(Lee, Jae-Gul),정솔영(Jung, Sol-Young),김경열(Kim, Kyoung-Yul),우정욱(Woo, Jung-Wook) 대한전기학회 2023 전기의 세계 Vol.72 No.2
한전 전력연구원에서는 탄소중립 분야 연구개발 성과의 탄소배출 저감 기여도를 정량적으로 분석할 수 있는 방법론과 분석 모델을 개발하였다. 이 방법론은 미래전력망의 전원구성 변화를 반영한 분석이 가능하고 직접적인 탄소배출 저감 기술은 물론 간접적으로 탄소배출 저감에 기여하는 기술에 대한 분석도 가능하다는 장점을 갖고 있어 향후 체계적인 탄소중립 기술개발 추진전략 수립에 기여할 것으로 기대된다. KEPCO Research Institute has developed the estimation method for contribution of R&D results to reducing carbon emission. This method can consider the generation mix change in the future power system and can handle many kinds of R&D project results that not only direct contribution to carbon emission reduction but also indirect contribution. We are convinced that this method can be contributed to establish the more systematic R&D strategies.
이용승(Lee, Yong-Seung),정솔영(Jung, Sol-Young),이재걸(Lee, Jae-Gul),이종민(Lee, Jong-Min) 대한전기학회 2023 전기의 세계 Vol.72 No.8
한국전력공사 전력연구원(이하 전력연구원)에서는 향후 재생에너지의 비중이 증가하고 전력망의 유연성이 부족한 경우 발생할 수 있는 재생에너지 잉여전력의 발생량을 정량적으로 전망할 수 있는 방법론과 분석 모델을 개발하였다. 이 방법론은 시간대 및 계절별 전력수요 및 재생에너지 발전량의 변화를 모두 고려한 잉여전력의 발생량을 분석할 수 있으며 잉여전력의 발생 패턴까지도 분석이 가능한 방법이다. 시간대 및 계절적인 잉여전력 발생 특성은 중장기 최적 Energy Storage Mix(P2X 포함) 구성 연구를 포함하여 재생에너지 잉여전력 활용을 위한 다양한 연구에 의미 있는 정보가 될 수 있다. A new methodology and analysis model have been developed to predict how much surplus renewable energy will occur in what pattern in the future. This methodology can analyze the amount of surplus renewable energy generation considering both daily and seasonal power demand and the amount of renewable energy generation as well as its generation pattern. It was found that 303 TWh of surplus power can be generated in 2050, due to relatively high proportion of solar power generation facilities at 85% in Korea’s carbon-neutral scenario. So, the trend of generation of surplus power varies depending on the change in the amount of solar power generation. From the perspective of planning a renewable energyoriented electrical grid, it is important to ratianally predict the amount of surplus power generated in the mid- to long-term and establish technical alternatives to minimize surplus power. In particular, for mid- to long-term energy storage and power conversion(P2X) technologies that need to consider seasonal characteristics, the results derived from this study are expected to be very important information.
재생에너지 시나리오 모델링 기반 확률론적 정태 안정도 해석
김경민(Gyeong-Min Kim),정솔영(Sol-Young Jung),오승찬(Seung-Chan Oh),이재걸(Jae-Gul Lee),신훈영(Hun-Young Shin),허진(Jin Hur) 대한전기학회 2021 전기학회논문지 Vol.70 No.8
As the proportion of large-scale variable power generation increases, it is necessary to secure the grid reliability and flexibility of the power system. In addition, it is necessary to analyze the probabilistic security analysis considering the output variability of renewable energy. In this paper, scenarios reflecting the characteristics of renewable energy were created through the renewable energy output scenario modeling based on Monte Carlo Simulation. The scenario is used as input data for calculation of steady state and AC contingency solution assumed power flow, and probabilistic security analysis of branch flow and bus voltage was performed on the practical power system. The proposed algorithm can be used for decision making to establish a stable power system operation and plan according to the large-scale variability power system connection by analyzing the weak branches and buses according to the fluctuations in the output of renewable energy.