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문제 정의
- 본 논문에서는 도시철도부하가 ESS를 활용하여 수요자원 거래시장에서 더욱 경제성을 확보하기 위한 최적 방안을 모색하였다. 그 중 하나의 방안으로 ESS를 활용하여 월별 최적 ORC를 추가로 확보하여 기본정산금을 추가로 정산 받는 방법을 제안한다.
- 수요반응(Demand Response, DR)은 전력시장에서 공급자의 공급이 아닌 수요자의 소비패턴을 변화시켜 전력수요를 조절함으로써 첨두부하를 억제하고 공급예비력을 확보하는 것을 목적으로 한다. 이를 통하여 전력수급을 안정화시키고, 전력공급의 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
- 이 논문에서는 도시철도 부하를 가지고 수요자원에 시장에 참여할 때, ESS의 활용 가능성을 분석하였다. 이를 위하여 도시철도 부하 특성을 분석하여 의무감축용량(Obligation Reduction Capacity, ORC)을 어떻게 산정할 수 있는지 알아 보았다.
- 이 논문에서는 도시철도 부하를 가지고 수요자원에 시장에 참여할 때, ESS의 활용 가능성을 분석하였다. 이를 위하여 도시철도 부하 특성을 분석하여 의무감축용량(Obligation Reduction Capacity, ORC)을 어떻게 산정할 수 있는지 알아 보았다. ORC 산정은 수요자원 시장 참여 시 경제성에 영향을 미치는 기본 요소이다.
가설 설정
- 이와 같은 ESS의 활용이 경제적으로 이득을 가져오기 위해서는 ESS를 설치함에 따라 들어가는 비용보다 수익이 더 많아야한다. ESS 운영을 위한 비용의 산정은 총 설치비용에 운영비(설치 비용의 25%)로 가정하였고, 연간 수익과의 비교를 위해 총 비용에 수명으로 나눠 단순 연가화한 연간 비용을 계산하였다. ESS의 수명은 ESS의 운영전략에 따라 크게 달라질 수 있으며, 연간 비용 역시 수명에 따라 큰 차이를 보인다.
- 본 논문에 적용된 ESS는 1 MW/1 MWh 용량의 리튬이온 배터리로 변전소에 설치되어 운영한다고 가정하였다. 이때의 충방전 효율 η는 90 %, ESS 효율을 위한 SoC 운영범위는 10 ~ 90%로 일괄 적용하였다.
- 본 논문에서는 다음과 같은 조건에서 도시철도부하가 참여고객으로서 수요자원 시장에 참여한다고 가정하였다. 실제 참여고객들은 사업자와 다양한 형태의 계약을 맺지만, 이 논문에서는 사업자가 시장에서 받는 규칙을 고객에게도 동일하게 적용한다고 가정하였다.
- 본 논문에서는 다음과 같은 조건에서 도시철도부하가 참여고객으로서 수요자원 시장에 참여한다고 가정하였다. 실제 참여고객들은 사업자와 다양한 형태의 계약을 맺지만, 이 논문에서는 사업자가 시장에서 받는 규칙을 고객에게도 동일하게 적용한다고 가정하였다.
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