초록 ▼

□ 연구개요
전 세계 주요 국가가 2050 탄소 중립을 선포함에 따라 이를 달성하기 위해서는 무탄소 전원 기반의 에너지 생산과 이를 다양한 에너지원으로 전환하여 사용할 필요가 있음. 이에 따라 국내 역시 미래 안정적인 전력 수급을 위해서는 섹터커플링 기반의 통합에너지 시스템을 설계하고, 평가할 수 있어야 함. 본 연구과제에서는 국내 정책, 기술 및 환경을 고려하여 부문 간 섹터커플링 에너지 시스템을 통합적 관점에서 모델링 하려 함. 또한 이러한 에너지 시스템의 최적 운영 및 설계를 위한 최적화 모델을 구축하고 다양한 조건에서

□ 연구개요
전 세계 주요 국가가 2050 탄소 중립을 선포함에 따라 이를 달성하기 위해서는 무탄소 전원 기반의 에너지 생산과 이를 다양한 에너지원으로 전환하여 사용할 필요가 있음. 이에 따라 국내 역시 미래 안정적인 전력 수급을 위해서는 섹터커플링 기반의 통합에너지 시스템을 설계하고, 평가할 수 있어야 함. 본 연구과제에서는 국내 정책, 기술 및 환경을 고려하여 부문 간 섹터커플링 에너지 시스템을 통합적 관점에서 모델링 하려 함. 또한 이러한 에너지 시스템의 최적 운영 및 설계를 위한 최적화 모델을 구축하고 다양한 조건에서 시뮬레이션 수행을 목표로 함

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구 과제의 목적은 재생에너지 중심의 미래 에너지 환경에서 섹터 커플링 구성을 시스템 운영 레벨에서 최적화하고 이러한 시스템이 국내 에너지시스템 측면에서 어떤 이점을 가져다줄 수 있는지 분석하는 것임. 연구 세부 목표와 연구 결과는 다음과 같음:
(1) 섹터 커플링 통합 에너지 시스템 모델링, (2) 자원 스케줄링 최적화 수리모델 개발 (3) 미래 에너지 시나리오 수립 (4) 시뮬레이션 수행 및 제언
(1) 섹터커플링이 적용된 통합에너지 시스템 최적 운영 모델 구축
- 요소 기술 모델링: 에너지저장장치, 풍력, 태양광 등
- 시스템 모델링: 에너지 네트워크 수리적 모델링
- 에너지 공급/소비/저장 최적 스케쥴링 및 운영을 위한 최적화 수식 모델 개발
(2) 자원 최적 운영 시뮬레이션 수행 및 분석
- 대규모 시스템 대상 자원 스케쥴링 최적화 수리 모델 개발
(3) 시나리오 수립 및 시나리오별 시뮬레이션 수행 및 분석
- 국가 온실 가스 감축 목표 (NDC) 에 기반한 시나리오 수립
(4) 시뮬레이션 수행 및 제언
- 국가 정책에 부합하는 시나리오 기반 대규모 실 계통 모의
- 섹터커플링 연구 활성화에 대한 국내 시사점 제언

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
-미래에는 수소 생태계 구축을 중심으로 한 통합 에너지 시스템으로의 확대가 예상되며 본 연구는 미래 계통을 대상으로 전력-수소 분야와의 연계를 통한 전력계통 운영 방법을 제공하고 미래 에너지 믹스에 대한 평가, 온실가스저감을 위한 제언 등을 했다는 점에서 에너지 시스템 연구 분야에 기여가 있다고 사료됨
- 연구 결과를 통해 국가 단위의 에너지 믹스 최적 설계를 위한 알고리즘 및 S/W설계로 활용될 수 있을 것으로 보임. 현재 에너지 믹스 뿐 아니라 전력 시스템 발전믹스를 정확하게 계산할 수 있는 국내 Tool이 부재한 상황임. 따라서 해당 연구 결과를 활용하여 에너지 믹스 최적화 연구로 확장한다면 해외 Tool 의존성 축소 및 비용 측면에서도 상당한 이익을 볼 수 있을 것으로 판단됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 주요 연구 변경사항 ... 5
• 2) 연구과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 25