[논문]송전계통절약 비용 산정 모의

박철우; 곽노홍; 송인준; 장병태; 최창열; 강대언

송전계통절약 비용 산정 모의
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박철우 (한국전력공사 전력연구원) , 곽노홍 (한국전력공사 전력연구원) , 송인준 (한국전력공사 전력연구원) , 장병태 (한국전력공사 전력연구원) , 최창열 (한국전력공사 전력연구원) , 강대언 (한국전력공사 중앙연구원)

국내 계통을 운영함에 있어서 융통선로의 송전제약 때문에 수도권 지역의 고단가 발전기가 지방의 저단가 발전기를 대신하여 운영해야 하는 경우가 빈번하게 일어나고 있으며, 이에 따른 송전제약 비용의 발생이 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 송전계통제약 운전량 산정 기준 및 제약비용 부담주체 타당성 및 산정기법 개발 과제 진행 중 연구 검토한 송전제약 비용에 대하여 기술하고자 한다.

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문제 정의

정산된 비용에는 계통의 여러가지 제약이 포함되어 있기 때문에 주 관심사인 순수 송전계통제 약 비용을 따로 분류할 수가 없었다. 본 논문에서는 산 출될 수 있는 제약비용과 정산비용을 미리 계산하여 2005년도에 발생될 수 있는 비용의 근사치를 미리 검토함으로서 계통 운영과 검토에 도움이 될 수 있는 기반을 제공하고자 한다.

제안 방법

위의 [표 2]는 모의에 사용된 계통에 적용된 열, 연료 제약을 정리한 표이다. 계통을 모의하는 과정에서 실제 운영되는 계통에 더욱 가까운 형태로 모의하기 위하여 계통에 적용되는 열, 연료제약, 각 계절별 기동정지 발전계획, 최저 기동시간, 운전예비력(Governor Free 500 MW 이상, Automatic Generator Control 500 MW이상) 등을 적용하고, 송전제약 상정사고 선로로는 융통전력 선로인 765kV 1회선, 서서울-청양, 청원-신진천, 신제천 -동서울, 아산-화성 단일 2회선 1루트 상정사고와 수도권지역에서 신시흥-신인천, 양주-서인천, 의정부-양주 단일 2회선 1루트 상정사고를 추가로 검토하였다.
이러한 점을 감안하여 모의는 4계절, 각각 5% 단위의 부하수요를 구축하였고, 2004년의 실측 자료를 기준으로 각각의 부하수요에 따른 전국대비 지역별 점유율, 역률. 기준 적용시간대를 도출하였다. 2004년의 부하변동을 검토한 결과 하계를 제외한 계절에서 하루 중 최대부하를 차지하는 시간은 보통 19, 23시로 검토되었다.
그렇지만 정작 현재 계통에서 발생되고 있는 송전계통제약 비용에 대한 정확한 발표 및 검토는 아직 보고되어 있지 않다. 본 논문에서는 '송전계통 제약 운전량 산정기준 및 제약비용 부담주체 타당성 및 산정기법 개발' 과제 진행 중 송전계통제약 운전량/비용을 검토하는 과정에서 CBP 시장의 제약비용을 모의하였으며, 검토 조건은 2005년도 하계 피크(54, 000 MW)를 기준으로 춘하추동 4계절을 모 의하였으며1, CBP시장의 정산규칙에 따라 제약비용을 산출하였다. 단, 계산량의 한계 때문에 일변화, 주변화에 따른 변동비용을 고려할 수 없어, 한 계절의 기준 부하 시간대를 산정하여 그 계절의 대표 부하로 사용하였다.
본 논문에서는 2005년도를 대상으로 계통에 적용되는 여러가지 기준과 제약을 반영하여 실제로 발생되는 제약비용의 근사치와 정산비용의 근사치를 계산하였다. CBP의 정산규칙으로 계산된 제약비용으로는 약 5, 145억 정도, 제약발전(CON)추가비용으로 계산한 제약비용은 약 2, 312억 정도, 그리고 약 15조원 정도의 총 정산비용 이 도출되었다.
계통은 위의 [그림 3]과 같은 일변화, 주간변화 및 계절별로 각각의 특징을 가지고 있다. 이러한 점을 감안하여 모의는 4계절, 각각 5% 단위의 부하수요를 구축하였고, 2004년의 실측 자료를 기준으로 각각의 부하수요에 따른 전국대비 지역별 점유율, 역률. 기준 적용시간대를 도출하였다.
2004년의 부하변동을 검토한 결과 하계를 제외한 계절에서 하루 중 최대부하를 차지하는 시간은 보통 19, 23시로 검토되었다. 이에 따라 95%, 90% 계통에 대한 최대 부하는 19시와 23시를 기준으로 두 번 모 의하였다.

성능/효과

본 논문에서는 2005년도를 대상으로 계통에 적용되는 여러가지 기준과 제약을 반영하여 실제로 발생되는 제약비용의 근사치와 정산비용의 근사치를 계산하였다. CBP의 정산규칙으로 계산된 제약비용으로는 약 5, 145억 정도, 제약발전(CON)추가비용으로 계산한 제약비용은 약 2, 312억 정도, 그리고 약 15조원 정도의 총 정산비용 이 도출되었다. 정산된 비용에는 계통의 여러가지 제약이 포함되어 있기 때문에 주 관심사인 순수 송전계통제 약 비용을 따로 분류할 수가 없었다.
제약에 의해서 추가비용이 더 발생할 뿐이다. 따라서 본 과제에서는 제약발전(CON) 추가비용을 산정하였으며, 약 144억정도 발생하였다. 그리고 제약비발전비용과 합해서 약 2, 312억 정도의 제약비용이 발생하는 것으로 모의되었다.

후속연구

향후 각각의 제약이 서로에 미치는 영향과 순수 송전 계 통제약 비용만을 도출하여 송전계통제약 비용의 분담과 발생 원인을 연구하여 제약비용을 분담시키는 방안과 감소시킬 수 있는 방안을 검토하고자 한다.

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