경제성 극대화 PV연계 최적 ESS설치용량 산정 방법 및 효율적 유지 관리 방법 연구

Abstract

2017년 새로운 정부의 출범과 함께 다양한 정책들 중 “탈원전”에 대한 정책안들이 뜨거운 화두로 떠올랐다. 원자력과 석탄발전 비중을 줄이고 신재생에너지를 20%로 증진 등 정부의 탈원전, 탈석탄 에너지 정책을 발표하였고 울산 신 고리 원전 5,6호기 한시적 공사 중단 등의 적극적인 탈 원전 정책이 시행된 바 있다. 이를 계기로 원전에 관한 관련 규정이 신설되었으며 포항 지진으로 인하여 국민들 또한 원전 안전성에 우려의 목소리를 나타내기 시작하였다. 이러한 배경을 바탕으로 신재생에너지에 대한 관심이 증대되면서 자연스럽게 태양광과 ESS 연계 시스템에 대한 관심이 높아지기 시작하였다. ESS란 에너지를 저장하는 장치로 본 연구에서는 태양광 연계 ESS에 대한 연구를 진행하였다. 먼저 1장은 연구 배경 및 목적에 관하여 논하였고 2장은 PV 및 ESS의 소개 및 세부기능 원리, 설계, 시공 시 고려 사항, 또한 설계의 예를 들어 태양광을 연계한 ESS의 설계의 특성을 논하였다. 그리고 화재로 인하여 정부에서 발표한 ESS 전기 설비 기술 개정안에 입각한 설계 및 시공 시 유의사항을 논하였다. 3장은 실증단지를 소개하고 설계도부터 시공사진 설비배치 등 실제로 시공에 세세한 부분까지 설명하고 4장에서 필요한 내용을 유추하여 본 논문이 연구하는 방향인 실증단지를 통한 ESS 배터리 용량 산출 및 효율적 관리방안을 논하였다. 각 지역의 일사량 및 태양광발전소의 현장 환경에 따라 태양광 발전량이 다르기에 배터리의 효율적 설치에 따라 경제성이 높아지는 것을 실증 단지 서천, 김제 태양광발전소 및 중부, 남부지역 일사량을 통해 수익분석표로 경제성 분석을 하여 최적의 배터리 설치량을 확인하였다. 또한 2019년까지의 ESS 화재발생에 대한 문제점은 설비 각각의 문제점도 있지만 효율적 관리의 중요성을 부각하여 안전하고 경제성 있는 ESS 설치 기준을 알아보았다. 풍력과 태양광등 신재생에너지 발전소를 신설 하는 데는 지역 민원, 자연훼손의 이유로 허가불가, 토지가 상승 등의 저해 요소가 있어 점차 신설하는 발전소가 적어지는 추세에서 기존 발전소를 이용하여 안정적이고 품질이 우수한 전기를 생산하는 ESS 설비를 더욱 보급 시키고 발전시키려면 본 논문이 말하고자 하는 경제성 있고 효율적인 배터리 설치 및 관리를 하여 전체 사업비 중에서 67%를 차지하는 배터리의 최적 용량 산출하여 경제성을 확보하는 것이 중요하다 할 것이다.