확률론적 시뮬레이션 방법을 이용한 탐라해상 풍력발전단지의 신뢰성과 경제성 및 CO2 절감 기여도 평가

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study is described an algorithm for probabilistic production cost and reliability credit evaluation of wind turbine generators(WTG) with multi-state and aims to analysis the reliability of wind power generator in Jeju Island power system in order to maintain the operational state of power system at the reliability criterion level.
An analysis on generated capacity of wind power generator with Tamla offshore wind farm, which owned by KOEN(Korea South-East Power Co.Ltd.) and without Tamla offshore wind farm has been done in terms of Effective Load Carrying Capability(ELCC) and Capacity Credit(C.C.) in power system from the perspective of Loss of Load Expectation(LOLE).
This paper proposes that case studies in this paper demonstrate how it changes the ELCC and the C.C.
in addition of economic feasibility according to the Tamla offshore wind farm probabilistic in Jeju island also depending on variation of wind speed, is studied the total production cost, average production cost, CO2 emission and CO2 emission cost reduction.
These are also evaluated in view point of contribution of economics and environment.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구배경 1
• 1.2 연구내용 및 목적 4
• 제 2 장 연구동향 7
• 2.1 국외 연구동향 7
• 2.1.1 국외 풍력발전 기술 현황 7
• 2.1.2 국외 확률론적 신뢰도평가 연구 현황 8
• 2.2 국내 연구동향 9
• 2.2.1 국내 풍력발전 기술 현황 9
• 2.2.2 국내 확률론적 신뢰도평가 연구 현황 10
• 2.3 해상풍력발전 현황 12
• 2.3.1 해외 해상풍력 전망 12
• 2.3.2 국내 해상풍력 전망 14
• 제 3 장 이론해석 15
• 3.1 확률론적 신뢰도 평가방법론 15
• 3.2 발전계통(HLI)의 신뢰도 평가이론 17
• 3.3 발전계통의 신뢰도지수(HLI) 20
• 3.3.1 LOLE(전력부족기대시간) 20
• 3.3.2 LOLP(전력부족확률) 21
• 3.3.3 LOEE(공급지장전력량기대치) 21
• 3.4 유효부하전달용량(ELCC: Effective Load Carrying Capability) 22
• 3.4.1 Loss of Load Expectation(LOLE) 23
• 3.4.2 Loss of Load Expectation(LOLE) Included WTG 23
• 3.5 용량신용도(C.C.: Capacity Credit) 23
• 3.6 풍력발전원의 신뢰도평가 24
• 3.6.1 출력특성 24
• 3.6.2 풍속모형 27
• 3.6.3 풍력발전기의 확률론적 모의 28
• 3.6.3.1 Linear rounding 30
• 3.6.3.2 Effective Load Duration Curve(ELDC) 31
• 3.6.3.3 Loss of Load Expectation(LOLE) 31
• 3.6.3.4 Expected Energy Not Served(EENS) 32
• 3.6.3.5 Energy Index of Reliability(EIR) 32
• 제 4 장 사례 연구 33
• 4.1 제주도 전력계통과 유사한 모델계통 33
• 4.1.1 탐라해상풍력발전단지 34
• 4.1.2 입력자료 35
• 4.1.3 PRAWIN의 소개 37
• 4.2 신뢰도측면의 기여도 평가 38
• 4.2.1 탐라해상풍력발전기 설치 전후 및 풍속에 따른 LOLE 38
• 4.2.2 Case에 따른 유효부하전달용량(ELCC)와 용량신용도(C.C.)감도해석 39
• 4.2.3 탐라해상풍력단지 설치 후 풍속에 따른 LOLE 및 EENS 40
• 4.3 경제성 및 환경성(CO2) 측면에서의 기여도 평가 42
• 4.3.1 풍속에 따른 탐라해상풍력단지 설치 후 연료비 절감 43
• 4.3.2 풍속에 따른 탐라해상풍력단지 설치 후 CO2 배출량, CO2 배출 비용 44
• 4.4 제주도전력계통 발전에너지측면의 기여도 평가 45
• 제 5 장 결 론 48
• 참고문헌 49
• 감사의 글 52