수요관리 프로그램의 포트폴리오를 고려한 투자 최적화에 대한 연구

Abstract

본 논문에서는 수요관리(Demand Side Management : DSM) 프로그램의 포트폴리오(portfolio)를 고려하여 수요관리 프로그램의 최적 투자배분과 우선순위를 결정하기 위한 최적화기법을 제안하였다. 수요관리 프로그램의 최적 투자배분을 위해 지원금과 보급량의 상관관계를 나타낼 수 있는 가격함수(pricing function)모형을 제안하고 확산모형(diffusion model)에 적용하였다. 전력산업 구조개편 이후 수요관리의 수행주체가 전력회사에서 정부주도로 전환됨에 따라 수요관리가 사회적 비용을 최소화하고 사회적 이득을 극대화하는 방향으로 진행되고 있다. 구조개편전에 전력회사는 전력효율향상보다는 부하관리에 더 많은 관심을 가지고 수요관리를 추진해 왔으나, 정부주도로 수요관리 체계가 변함에 따라 고효율 인버터, 고효율 전동기 및 고효율 펌프 등 새로운 효율향상프로그램이 도입되어 왔다. 신규 수요관리 프로그램의 도입에 따라 매년 투자비가 확대되고 있으나, 개별 수요관리 프로그램의 관점에서 지원금을 산정하여 지급하고 있는 실정이다. 하지만 수요관리 전체 프로그램의 관점에서 사회적 비용을 최소화하거나 사회적 이득을 극대화할 수 있도록 투자비 배분과 우선순위가 고려되어야 할 것이다. 본 논문에서는 수요관리 잠재참여자의 관점에서 지원금 수준에 대한 반응 조사 자료를 통해 기존의 가격함수를 개선하여 최적화기법에 적용하였다. 사례연구를 통해 프로그램 운영상의 이익, 수용가 영향도 순편익 및 에너지절감량의 최대화라는 세가지 최적화 목표를 수립하고 최적화 전·후의 비교분석을 통해 제안한 기법의 효용성을 입증하였다. 본 연구에서는 수요관리 프로그램의 목표량과 적정 지원금 수준의 산정 그리고 프로그램별 투자 우선순위를 설정하는데 활용가능함을 보였다.