출력제한 완화를 위한 신재생에너지 연계 ESS 운영 전략

초록

본 연구는 신재생에너지의 출력제한 문제가 그 확산과 보급에 중대한 장애요인으로 작용하고 있음을 지적하고, 이에 대한 해결 방안으로 에너지저장장치(ESS)의 활용 가능성을 경제성 측면에서 분석하였다. 동적계획법을 기반으로 최적화 모형을 구축하여, 다양한 환경 조건 하에서 신재생에너지 발전 사업자의 수익을 극대화할 수 있는 ESS의 최적 충·방전 운영 계획을 도출하였으며, 주요 환경 변수 변화에 따른 수익 변동 양상을 분석하였다. 제주도의 계절별(1월, 4월, 8월, 10월) 풍력발전 및 전력수요 데이터를 기반으로 시뮬레이션한 결과, 풍력발전량과 전력수요가 모두 높은 1월에는 ESS의 활용성이 극대화되며 수익성 역시 가장 높게 나타났다. 반면, 발전량 과잉으로 출력제한이 발생한 4월이나 발전량이 부족한 여름철에는 ESS의 활용성이 제한되었다. 경제성 분석 결과, ESS의 효과적인 운용을 위해서는 단순한 용량 확대보다는 신재생에너지의 발전량과 이를 수용할 수요 간의 정밀한 시간대별 매칭 전략이 보다 중요하다는 점이 확인되었다. 본 연구는 출력제한 완화와 ESS 경제성 제고를 위한 정책 수립에 실질적인 계량적 근거를 제시하며, 향후 유사 조건의 지역에도 적용 가능한 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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