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목차
요약보고서 11
제1장 서론 22
제2장 해외 사례 조사 25
제1절 PJM의 사례 25
1. 개요 25
2. DR 제도의 잠재적 변화 방향 27
3. 경제적인 수요 자원 27
4. 신뢰도 가격 모델(RPM)의 부하 관리 30
5. 비상시 수요관리 등록 36
6. 규정 준수 및 정산 40
제2절 미 북서부의 사례 41
1. 대표적인 수요반응 프로그램 41
2. DR 프로그램의 결과 44
제3절 영국의 사례 49
1. 영국의 용량시장 51
2. 영국의 DSBR/SBR 도입과 필요 용량의 산정법 59
제3장 미래 수요 시나리오 산정 69
제1절 미래 수요 시나리오 개요 69
제2절 미래 수요 시나리오 산정 방안 69
1. 기상특성을 반영한 기본 시나리오 패턴 69
2. 미래의 전력수요 시나리오 산정 방안 75
3. 미래의 전력수요 시나리오 산정 절차 79
제3절 미래 수요 시나리오 결과 82
1. 2016년 전력수요 시나리오 생성 82
2. 2017년 전력수요 시나리오 생성 85
3. 2018년 전력수요 시나리오 생성 86
4. 2019년 전력수요 시나리오 생성 87
5. 2020년 전력수요 시나리오 생성 88
6. 2023년 전력수요 시나리오 생성 89
7. 2026년 전력수요 시나리오 생성 90
8. 2029년 전력수요 시나리오 생성 91
제4장 신뢰성 수요반응자원의 상한용량 산정 방법 92
제1절 최대부하 삭감을 기반으로한 수요반응자원 용량의 산정 96
1. 신뢰성 수요반응자원의 급전지시 개요 100
2. 최대부하 절감 알고리즘의 개요 101
제2절 전력계통 신뢰도 기준을 고려한 적정 DR 용량 산정(DR에 의한 최대수요발전기 대체 가정 시) 112
제5장 DR 상한용량 산정 결과 및 시사점 123
제1절 최대부하 절감 효과를 고려한 DR 용량 산정 결과 123
제2절 신뢰도를 고려한 DR 용량 산정 결과 129
제3절 DR 설계변경 효과 분석(추가 시나리오 분석) 139
제6장 신뢰성 수요반응자원의 발전자원으로써 모델링 분석과 모델링 방법에 따른 입력자료 작성 방안 143
제1절 신뢰성 수요반응자원의 발전자원으로써 모델링 가능성 분석 143
1. 부하이전 신뢰성 수요반응자원의 발전자원 모사 146
2. 부하삭감 신뢰성 수요반응자원의 발전자원 모사 152
제2절 예시 사례의 분석 157
제7장 결론 164
제1절 연구개발결과 및 활용에 대한 건의 164
제2절 기대효과 및 활용방안 169
참고문헌 171
표 2.1. RPM 경매(2012/2013 이행년으로 시작) 32
표 2.2. 3가지 유형의 수요반응(2014/2015 이행년에 시작함) 34
표 2.3. 2014/2015 기준 잔여 경매 결과 35
표 2.4. DLC, FSL, GLD의 명목삭감용량 산정방법 37
표 2.5. 비상DR 자원의 부하관리 방식별 용량산정 38
표 2.6. 연간 총 365일에 대한 비상 DR 자원의 부하관리 시장 수입 39
표 2.7. 비상시 수요관리 미 이행 위약금 산정사례 40
표 2.8. 기본 기술이 적용된 북서부 용량 DR 프로그램 시장의 잠재력 45
표 2.9. 기본 기술이 적용된 북서부 용량 DR 프로그램 시장의 비용 45
표 2.10. 스마트 DR 기술이 적용된 북서부 용량 DR 프로그램 시장의 잠재력 46
표 2.11. 스마트 DR 기술이 적용된 북서부 용량 DR 프로그램 시장의 비용 47
표 2.12. 북서부 밸런싱 프로그램에 대한 DR 시장 잠재력 48
표 2.13. 북서부 밸런싱 프로그램에 대한 DR 시장 비용 48
표 2.14. 경매의 상세사항 54
표 2.15. T-4경매의 결과(전원별) 58
표 2.16. 영국의 보조서비스 60
표 2.17. 영국의 부하관리 사업자 63
표 2.18. DSBR 서비스의 운영 스케쥴 64
표 3.1. 기준수요 전망 75
표 3.2. GDP 성장률 전망(KDI) 76
표 3.3. 인구전망(통계청) 76
표 3.4. 효율향상과 스마트기기 및 요금제도에 의한 수요관리량 77
표 3.5. 부하관리를 제외한 목표수요 78
표 4.1. 감축이행률에 따른 등록시험 결과 93
표 4.2. 전력 수급 경보와 조치사항 99
표 4.3. 급전지시 사용가능 시간표 105
표 4.4. 발전기의 투입 및 폐지의 시기 115
표 4.5. 피크기여도 기준 전원별 용량 118
표 4.6. 2016년도 Loading order의 예시 120
표 4.7. '16년 시나리오의 계산 결과 122
표 5.1. 시나리오별 DR 용량 125
표 5.2. 연도별 평균 DR 상한용량 127
표 5.3. 시나리오별 DR 용량 130
표 5.4. 연도별 순공급용량 131
표 5.5. 연도별 순 수요 증가량 132
표 5.6. 제7차 전력수급기본계획 연도별 전력수급 전망 133
표 5.7. 시나리오별 신뢰도 고려 DR 산정시 설비예비율 134
표 5.8. 제7차 전력수급기본계획의 적정 설비예비율 산정 근거 135
표 5.9. 시나리오별 DR의 설비예비력 비율 136
표 5.10. 일간 급전지시 가능 시간대 완화로 인한 DR 자원 선택시간 변경 140
표 5.11. 최대출력시간 제약 완화로 인한 DR 자원 선택시간 변경 141
표 6.1. 최대전력 수요관리 목표량 143
표 6.2. 제7차 전력수급기본계획 적정 설비예비율 산정 근거 151
표 6.3. '16년 1월 기준 미착공 발전기의 목록 158
표 6.4. 전산모형 입력용 수요 159
표 6.5. Varsys 신규발전기 후보군 160
표 6.6. 후보군 발전기의 경제성 자료 160
표 6.7. 산업부문별 주요 변수 161
표 6.8. DR 비용에 따른 DR 용량과 누적비용 162
그림 2.1. 수요 반응에 대한 PJM 시장 참여자 26
그림 2.2. 수요자원 시장 시스템의 기본 구성 26
그림 2.3. DR 제도의 잠재적 변화 방향 27
그림 2.4. 등록과정 시각도 29
그림 2.5. 신뢰도가격모델 구조(RPM Structure) 31
그림 2.6. 기본 잔여 경매 자원 정산 가격 33
그림 2.7. PJM 용량 시장에서 수요자원 참여 33
그림 2.8. 수요자원의 실질감축용량(UCAP)값 계산 37
그림 2.9. 비상 DR 자원 등록 일정 39
그림 2.10. 유럽의 개요 50
그림 2.11. 용량시장의 거래 절차 52
그림 2.12. 용량시장의 역경매 53
그림 2.13. 공급 용량의 가격 산정 55
그림 2.14. Net Welfare Algorithm 55
그림 2.15. 전력 및 요금의 흐름 56
그림 2.16. 용량시장의 절차 및 흐름도 57
그림 2.17. T-4경매의 결과(전원별) 57
그림 2.18. National Grid 보조서비스별 급전 시점 59
그림 2.19. 신뢰도 관련 상황 발생 시 단계별 조치 61
그림 2.20. 미래시나리오의 시나리오별 동계평균최대부하(풍력영향제외) 66
그림 2.21. DSBR/SBR 서비스 시행 전 FES 공급지장율 66
그림 2.22. DSBR/SBR 서비스 도입에 따른 공급지장율 67
그림 2.23. DSBR/SBR 서비스 시행 전 FES 예비력 여유도 68
그림 2.24. DSBR/SBR 서비스 도입에 따른 예비력 여유도 68
그림 3.1. 2012년 일별 평균기온과 과거 30년 평균기온 비교 70
그림 3.2. 2012년 여름철 평균기온(편차) 70
그림 3.3. 2012년 12월 평균기온(편차) 71
그림 3.4. 2013년 일별 평균기온과 과거 30년 평균기온 비교 71
그림 3.5. 2013년 8월 평균기온(편차) 72
그림 3.6. 2013년 2월 평균기온(편차) 73
그림 3.7. 2014년 일별 평균기온과 과거 30년 평균기온 비교 73
그림 3.8. 2014년 8월 평균기온(편차) 74
그림 3.9. 2014년 1월 평균기온(편차) 74
그림 3.10. 2012년도 정규화(패턴 A) 79
그림 3.11. 2013년도 정규화(패턴 B) 80
그림 3.12. 2014년도 정규화(패턴 C) 80
그림 3.13. 2012년도 정규화(패턴 A) 82
그림 3.14. 2013년도 정규화(패턴 B) 82
그림 3.15. 2014년도 정규화(패턴 C) 83
그림 3.16. 2016년 수요 시나리오(시나리오 A) 84
그림 3.17. 2016년 수요 시나리오(시나리오 B) 84
그림 3.18. 2016년 수요 시나리오(시나리오 C) 84
그림 3.19. 2017년 수요 시나리오(시나리오 A) 85
그림 3.20. 2017년 수요 시나리오(시나리오 B) 85
그림 3.21. 2017년 수요 시나리오(시나리오 C) 85
그림 3.22. 2018년 수요 시나리오(시나리오 A) 86
그림 3.23. 2018년 수요 시나리오(시나리오 B) 86
그림 3.24. 2018년 수요 시나리오(시나리오 C) 86
그림 3.25. 2019년 수요 시나리오(시나리오 A) 87
그림 3.26. 2019년 수요 시나리오(시나리오 B) 87
그림 3.27. 2019년 수요 시나리오(시나리오 C) 87
그림 3.28. 2020년 수요 시나리오(시나리오 A) 88
그림 3.29. 2020년 수요 시나리오(시나리오 B) 88
그림 3.30. 2020년 수요 시나리오(시나리오 C) 88
그림 3.31. 2023년 수요 시나리오(시나리오 A) 89
그림 3.32. 2023년 수요 시나리오(시나리오 B) 89
그림 3.33. 2023년 수요 시나리오(시나리오 C) 89
그림 3.34. 2026년 수요 시나리오(시나리오 A) 90
그림 3.35. 2026년 수요 시나리오(시나리오 B) 90
그림 3.36. 2026년 수요 시나리오(시나리오 C) 90
그림 3.37. 2029년 수요 시나리오(시나리오 A) 91
그림 3.38. 2029년 수요 시나리오(시나리오 B) 91
그림 3.39. 2029년 수요 시나리오(시나리오 C) 91
그림 4.1. 수요반응자원의 관계도 92
그림 4.2. 수요반응자원의 급전지시 시간단위 102
그림 4.3. 2018년 시나리오A 원 부하 그래프 104
그림 4.4. 토요일 및 공유일 제약 적용 그래프 104
그림 4.5. 일간제약시간 반영 그래프 105
그림 4.6. 업종별 수요자원의 특성 106
그림 4.7. 최대부하 절감 알고리즘을 통한 상한 용량 산정 순서도 111
그림 4.8. 분기별 투입을 위한 발전기의 유지보수일 조정 113
그림 4.9. 전산모형의 Mersim 모듈 114
그림 4.10. 유지보수일의 분기별 분배 114
그림 4.11. 신뢰도 기준을 고려한 적정 DR 용량 산정의 순서도 121
그림 5.1. 수요반응자원 투입으로 수정된 LDC 123
그림 5.2. 연도별 DR 자원의 상한용량의 범위 126
그림 5.3. 연도별 각 케이스의 DR 상한용량 126
그림 5.4. 연도별 평균 DR 상한용량 127
그림 5.5. 탐색전년도의 시나리오별 평균 용량 128
그림 5.6. 신뢰도 기준 연도별 DR 상한 용량 129
그림 5.7. 연도별 각 케이스의 DR 상한용량 129
그림 5.8. 연도별 공급능력과 수요의 증감 132
그림 5.9. 전시나리오의 설비예비력 중 DR 비욜 137
그림 5.10. 시나리오 A의 설비예비력 중 DR 비율 137
그림 5.11. 시나리오 B의 설비예비력 중 DR 비율 138
그림 5.12. 시나리오 C의 설비예비력 중 DR 비율 138
그림 6.1. 연속 부하 곡선 144
그림 6.2. 부하지속곡선(Load Duration Curve) 145
그림 6.3. 전도부하지속곡선(Inverted Load Duration Curve) 145
그림 6.4. 전산모형 내 양수발전 입력 모듈 147
그림 6.5. 전산모형 내 구현된 국내 양수발전 148
그림 6.6. 1차 금속의 잠재량 곡선 149
그림 6.7. 양수발전모듈을 통한 수요반응자원의 모사 150
그림 6.8. 연간 수력 상태 조건의 확률 입력 모듈 153
그림 6.9. 전산모형 내 수력발전 입력 모듈 153
그림 6.10. 수력발전모듈을 통한 수요반응자원의 모사 155
그림 6.11. 경제성을 고려한 수요반응자원의 용량 산정의 순서도 157
그림 6.12. 수력모듈을 통한 예시의 수요반응자원 모사 162
그림 6.13. DR 비용과 총비용 곡선 163
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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