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표제지
목차
요약문 3
Ⅰ. 서론 및 연구개요 13
1. 연구의 목적 13
2. 연구개발의 필요성 13
3. 에너지전환정책 수립을 위한 장기 전력수급계획 기법의 보완 16
Ⅱ. 우리나라 신재생발전 잠재량 및 특성 19
1. 신재생발전 잠재량 19
2. 신재생발전 특성 21
Ⅲ. 신재생 발전특성을 반영한 장기전원 개발계획 방법론 24
1. 시스템 부하모형 24
2. 부하(Net load)모형 25
3. 전원개발계획에서의 급전대상발전기 처리 31
4. 실시간 시스템운용과 신재생발전기 취급 34
Ⅳ. WASP 모형에 의한 장기전원개발 계획실행 36
1. WASP(전원계획 모형) 개요 36
Ⅴ. WASP 모형 운용결과 및 해결과제 40
Ⅵ. 신재생 확대를 위한 기술개발 과제 48
1. 신재생 전원확대에 따른 전력계통 영향 48
2. 신재생발전확대에 대비한 기술적 해결과제 54
Ⅶ. 요약, 결론 및 정책건의 69
1. 연구내용의 요약 69
2. 연구의 결론 76
3. 건의 78
Ⅷ. 부록: 미래 전력기술 79
[부록 1] 소형 모듈형 신형 원자로(SMR: Small Modular Reactor) - 지속가능 미래 원자력 옵션 79
[부록 2] 우주 기반 태양광 발전 88
[부록 3] IEA의 재생에너지 보급정책(OECD/IEA(2014)) 104
Ⅸ. WASP모형의 설명 110
1. 기존발전설비모형(FIXSYS) 110
2. 후보발전기모형(VARSYS) 111
3. 후보발전기 조합 모형(CONGEN: Expansion Configuration Generator Program) 112
4. 운용비 및 신뢰도 평가모형 프로그램(MERSIM) 116
5. 최적화 프로그램(DYNPRO) 117
참고문헌 119
판권기 121
〈표 2.1〉 우리나라 신재생 총 잠재량(신재생에너지백서, 2016) 19
〈표 2.2〉 우리나라 태양 및 풍력발전 총 잠재량(신재생에너지백서, 2016) 20
〈표 2.3〉 재생에너지의 장단점 21
〈표 4.1〉 프로그램별 입력데이터의 특성 요약 38
〈표 5.1〉 시뮬레이션 입력자료 41
〈표 5.2〉 시뮬레이션 후보 발전기 42
〈표 5.3〉 기준 시나리오에서의 년도별 전원설비계획 43
〈표 5.4〉 신재생에너지원을 고려한 경우의 년도별 설비계획 44
〈표 5.5〉 신재생전력 20% 달성을 고려한 년도 별 발전량 45
〈표 5.6〉 신재생에너지원을 고려한 경우의 비용추정 47
〈표 6.1〉 신재생에너지 증가에 따른 계통영향 54
〈표 6.2〉 2016년 대비 2029년 최대부하 및 발전량(근거: 7차 전력수급기본계획) 58
〈표 6.3〉 각 기관별 태양광 설치면적(김남일(2017)) 59
〈표 6.4〉 태양광 및 풍력발전 설비건설에 필요한 면적(예시) 59
〈표 6.5〉 신재생에너지 증가에 따른 제약 및 해결방안 65
〈표 8.2.1〉 세계 1차 에너지 수요량 88
〈표 8.2.2〉 각 에너지원 별 에너지 밀도 90
〈표 8.2.3〉 연료별 세계 전력 생산량 91
〈표 8.3.1〉 후보발전기조합의 예 113
〈표 8.3.2〉 유형 별 누적대수 제한 시의 후보발전기조합 115
〈표 8.3.3〉 CONGEN 입력자료의 예시 115
〈그림 2.1〉 유럽주요국가의 태양광 발전기 출력패턴(OECD/IEA(2014)) 22
〈그림 2.2〉 유럽주요국가의 풍력발전기 출력패턴(OECD/IEA(2014)) 22
〈그림 2.3〉 독일의 태양광 발전과 년도별 실시간 시장가격 추이(OECD/IEA(2014)) 23
〈그림 3.1〉 시간대별 부하곡선과 부하지속곡선의 예 25
〈그림 3.2〉 신재생에너지 확대에 따른 부하모형 변화(OECD/IEA(2014)) 26
〈그림 3.3〉 신재생에너지 확대에 따른 순부하 지속곡선(OECD/IEA(2014)) 26
〈그림 3.4〉 신재생전원을 반영한 설비계획 방법진화 29
〈그림 3.5〉 신재생전원비중에 따른 최적전원 구성변화(OECD/IEA(2014)) 30
〈그림 3.6〉 풍력발전 비중에 따른 국가별 소요예비력 변화(OECD/IEA(2014)) 30
〈그림 3.7〉 스페인에서의 기상변화 및 전원구성에 따른 조류변동 개념도(송승호(2017)) 32
〈그림 3.8〉 독일에서의 기후변동에 따른 신재생 출력변동(J. Charles Smith(2016)) 33
〈그림 4.1〉 WASP 모형 구성 39
〈그림 6.1〉 불확실성 증가에 따른 요소 기술변화 개념(Lawrence E. Jones(2017) 48
〈그림 6.2〉 풍력 및 태양광발전증가에 따른 부하변화(미, 캘리포니아) 49
〈그림 6.3〉 기존발전기의 역할변화 개념도 50
〈그림 6.4〉 신재생전원 증가에 따른 계통영향 개념도 51
〈그림 6.5〉 풍력발전기가 전력계통에 미치는 영향(Lawrence E. Jones(2017)) 51
〈그림 6.6〉 태양광전원 연계전후의 전압응동 52
〈그림 6.7〉 유럽 주요국의 복합가스 화력(CCGT) 설비 이용률의 추이('09~'13) 53
〈그림 6.8〉 캘리포니아 duck chart 55
〈그림 6.9〉 신재생에너지 확대에 필요한 기술체계도(Jaquelin Cochran(2014)) 57
〈그림 6.10〉 풍력발전예측 개념도(Lawrence E. Jones(2017)) 60
〈그림 6.11〉 태양광 예측 개념도(Lawrence E. Jones(2017) 61
〈그림 6.12〉 태양광 발전의 모델개발 개념도 62
〈그림 6.13〉 신재생전원과 유연성 자원과의 협조개념도(Akira YABE(2016)) 63
〈그림 6.14〉 신재생전원과 수요관리 협조개념도(Lawrence E. Jones(2017)) 64
〈그림 6.15〉 신재생출력에 따른 변전소에서의 전력조류 변화(OECD/IEA(2014)) 64
〈그림 6.16〉 태양광 및 풍력발전비용 추세(省エネルギーㆍ新エネルギー部(平成29年)) 66
〈그림 6.17〉 최근의 태양광 및 풍력발전의 저비용 사례 67
〈그림 8.1.1〉 에너지저장시스템기술의 종류 및 용량(2008년) 82
〈그림 8.1.2〉 NuScale SMR 발전소의 정전사고 후 장기냉각 능력 85
〈그림 8.2.1〉 기존 에너지자원의 한계 89
〈그림 8.2.2〉 우주태양광발전의 장점 93
〈그림 8.2.3〉 태양광발전시스템 : 발전위성, 무선전송시스템, 수신용 렉테나 94
〈그림 8.2.4〉 우주기반 태양광 발전 개념도 95
〈그림 8.2.5〉 에너지 공급을 위한 전 세계 투자액 97
〈그림 8.2.6〉 우주항공기술만 아니라 전 분야의 필요기술들 102
〈그림 8.2.7〉 우주태양광 발전위성 구상도 103
〈그림 8.3.1〉 국가별 20212년 발전량 점유율 비교(OECD/IEA(2014)) 105
〈그림 8.3.2〉 재생에너지 확대를 위한 인프라 개선요소(OECD/IEA(2014)) 106
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