소규모 분산형 전원과 Energy Storage System 연계 시 최적 용량 산정 및 경제성 평가 연구

Abstract

현재 환경, 안전에 대한 의무가 법제화되는 추세와 공급 불확실성 증대 및 비용 상승 때문에 원자력, 석탄 발전을 줄이고 신재생에너지 발전이 늘어나고 있다. 또한, 발전원가가 하락할 것으로 예상하여 신재생에너지 사업이 확장되고 널리 보급되면서 많은 연구개발이 이루어지고 있다. 정부는 30년까지 재생에너지 비중을 전체 대비 20%로 하는 것을 목표로 하고 신규로 보급되는 재생에너지 설비용량은 48.7GW로 전망하고 있다. 그에 따른 에너지 저장장치의 역할도 증가하고 중요해질 것이라고 예상된다. 태양광, 풍력은 이미 많은 개발과 발전이 이루어져 있지만, 국내에 많은 잠재량을 가지고 있는 마이크로 수력 발전은 연구 개발이 미미한 실정이다. 우리나라는 연평균 강수량이 1,245mm로 강수량이 풍부하고 지역적 특성을 활용하여 많은 수력 자원을 개발할 수 있는 것으로 조사되어 발전 가능성이 크다. 또한, 신재생에너지 보급이 증가하면서 특정시간 부하 집중이나 전력 품질에 대한 이슈가 발생해서 이러한 출력 변동성을 보완하기 위해서 에너지 저장장치가 사용되는데 이때 최적 용량의 에너지 저장장치를 설치하는 것이 경제적으로 유리하다. 본 논문에서는 마이크로 수력 발전과 태양광 발전을 에너지 저장장치와 연계하여 운영하는 방법을 제안하고 그에 따른 태양광 발전용량과 에너지 저장장치의 최적 용량을 찾고 경제성 평가를 실행한다. Simulation에서는 일사량과 강수량으로 예측한 발전량을 바탕으로 태양광 발전에 따라서 에너지 저장장치의 최적 용량을 산출하였다.