Economic Evaluation of VPL to Improve Power Curtailment of Renewable Energy Sources

Abstract

최근, 제주도의 신재생에너지 전원이 제주도 발전용량의 약 20%까지 증가하여, 신재생에너지의 출력제한이 빈번하게 발생하고 있다. 그리고, 신재생에너지를 연계하기 위한 전력설비 인프라의 부족으로 인하여 신재생에너지가 접속대기 중에 있어, 신재생에너지의 접속지연 문제를 해결하기 위한 연구의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 전력설비 인프라의 증설 및 신설이 요구되지만, 막대한 건설비용과 오랜 건설기간이 소요되므로 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 전력설비를 추가로 증설하거나 신설하지 않고, 신재생에너지 전원의 연계지점이나 수용가 말단 등에 ESS를 운용하여, 전력계통을 관리하는 가상적인 전력선로 운용기술인 VPL(virtual power line) 운용모델을 제시하고, 이를 도입하기 위한 타당성을 평가하기 위하여 VPL의 경제성평가 방안을 제시한다. 여기서, 경제성평가 모델링은 크게 비용요소와 편익요소로 구성되며, 비용요소는 설치비용과 운용비용, 편익요소는 신재생에너지의 출력제한 개선과 전력설비 투자지연에 의한 편익으로 구성된다. 이를 바탕으로, 규모(소규모, 중규모, 대규모)별 VPL의 도입 모델에 대하여, 현재가치 환산법을 이용하여 경제성평가를 수행한 결과, VPL의 적정한 용량을 선정하면 기존의 인프라 투자보다 효과적임을 알 수 있다.