근거리 도서간 통합전력공급에 유효한 해저케이블 포설 방안 결정 알고리즘

국문 초록 (Abstract)

자가발전 도서는 내연발전 혹은 PV 발전을 이용하여 전력을 공급하고 있는데, 해양환경에 의한 문제점(경년열화, 염해), 환경오염(매연, 소음, 분진) 및 발전비용(설치비, 유지관리비) 상승 등 전력공급 효율성에 대한 문제점이 대두되고 있다. 한전에서 전력공급을 담당하고 있는 65개 자가발전 도서지역의 2016년 원가회수율은 27%에 불과하며 원가의 73%에 달하는 결손액이 발생되고 있다. 이들 도서지역에서 발생한 결손액의 현황을 보면, 발전분야에서 발생하는 비용은 전체의 91% 정도를 차지하고 있고 운영비용인 변동비(연료비)와 고정비(지급수수료, 수선유지비, 기타비용) 중에서 고정비가 차지하는 비율은 60% 정도이다. 즉, 도서지역 발전효율을 향상시키고 운영체계를 효율화시키는 최적 전력공급방안을 마련하여 운영 결손액을 줄일 필요가 있다. 그러므로 거리상 가까운 여러 개의 도서 발전설비를 한 곳으로 통합하고, 인근 도서지역 간 전력공급에 해저케이블을 이용하면 연료 수송 및 설비 유지관리의 간결화를 도모할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 통합운영경제성 평가를 통하여, 내연발전 및 PV 발전으로 운영되고 있는 근거리 도서간 통합운영에 유효한 해저케이블 포설 방안(1회선, 2회선, 1회선 루프)을 결정하는 알고리즘을 제시한다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 자가발전도서의 독립운전방식과 비교 분석한 결과, 근거리이며 내연발전으로 운영되나 최대부하가 작은 2개 혹은 3개 도서에 있어서 도서간 통합운영이 경제적인 전력공급방안임을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Islands are supplied with power from diesel generation or from photovoltaic power generation, and problems with offshore environmental impacts (age deterioration, salt pollution), environmental pollution (exhaust gas, noise, dust) and power generation costs (installation, maintenance) have increasingly emerged. In 2016, the cost recovery rate was only 27%, and deficits reached 73% on 65 islands managed by KEPCO. In terms of deficits, the costs incurred in the power generation sector accounted for 91%, with the ratio of fixed costs at about 60%. Analysis suggests that operating costs can be reduced with an optimal power supply system that improves power generation efficiency and makes operating systems more efficient. Therefore, it is possible to simplify fuel transportation and facility maintenance, because one island integrates the power plants of remote islands, and offshore cable is used to supply power to the other islands. From the economic evaluations in this paper, an algorithm deciding offshore cable layout validity for an integrated power supply between adjacent islands is presented. Simulation results based on the proposed algorithm confirmed that an integrated power supply is economical for existing stand-alone operations on islands having diesel generation, low peak power, and near distances.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 3. 통합운영 경제성 분석을 위한 비용요소
• 4. 통합운영에 유효한 해저케이블 포설방안 결정 알고리즘
• 5. 시뮬레이션 결과 및 분석
• 6. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 백민호, "울릉도 복합전력시스템 보급타당성 분석" 한국자원공학회 53 (53): 36-43, 2016

2 "IEA World Energy Outlook 2015"

3 "Electric Power Public Tasks Evaluation & Planning Center, 2017 action plan"

4 Korea Electric Power Corporation, "A Study on Standards of Renewable Energy for Remote Island" 2012

5 Korea Polytechnic University, "A Study on Optimal Implementation of Power Supply in Islands" 2011

6 KEPCO Management Research Institute, "A Study on Economic Electric Power Supply Method for Remote Islands" 2010

7 "2016 the full cost account for power plant of KEPCO managed islands"

8 National Assembly Budget Office, "2014-2060 Long-term Fiscal Projection"