카본프리 지역이 되려는 제주섬의 전력시스템비용계산모델 (Model for Calculating the Cost of an the Electrical Power System for a Carbon-Free Jeju Island)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 70권 / 2호 / 131 ~ 136페이지
· 저자명 : 바타르빌렉 안크자야, 이개명

초록

제주특별자치도는 2012년에 제주 카본프리 섬 (Carbon-free Island, Jeju by 2030) 계획을 발표하였으며, 이 계획에 따르면 제주지역은 2030년까지 세계 최초로 카본프리 지역이 될 전망이다. 본 연구에서는제주섬을 대상으로 카본프리 전력 시스템 비용 계산 모델을 세우고 시뮬레이션하였으며, 2030년까지 설치용량, 발전량과 전기 수요량을 예측하였다. 2012년부터 2017년까지의 제주도의 풍력발전과 태양광 발전의발전량 데이터와 전력수요 데이터를 본 모델의 입력값으로 사용하였다. 이 모델의 시뮬레이션을 통해항상 전기에너지 수요와 공급이 같아야 한다는 제약조건을 만족하면서 시스템 전체 비용이 최소가 되는전기에너지공급 전원들의 용량값을 찾아 내었다. 2030년도 제주의 가장 경제적인 전력시스템 구축은태양광발전, 육상풍력발전, 해상풍력발전 그리고 전력에너지저장장치 설비용량이 각각 800 MW, 300 MW, 1031 MW과 200 MW일 때로 계산되었다. 이 때 카본프리가 구현된 제주지역 전력시스템 구축에 소요되는 총비용은 약 60.7억 달러로 예상되었다. 또한, 태양광발전 설비용량을 증가시키면 전력시스템비용이 작아질 것으로 예상되었다.

영어초록

The Jeju Special Self-Governing Province announced the “Carbon-free Island Jeju by 2030” plan in 2012. Implementation of this plan will made Jeju Island the world’s first carbon-free region by 2030. In this study, a model for calculating the cost of an electric power system for a carbon-free Jeju Island was designed and then used for simulates. Hourly wind data, the characteristics of the solar power plants, and the electricity demand from 2012 to 2017 were used as inputs for the simulations. The values of the electric energy sources for Jeju’s minimum-cost electric-power system in 2030 were determined through simulations under the condition that the electric demand always be equal to the electric supply in electric energy supply system. The solar power, onshore wind power, offshore wind power and ESS (Energy Storage System) in 2030 are expected to be 800 MW, 300 MW, 1031 MW, and 200 MW, respectively. The total cost of the carbon-free Jeju power system was estimated at around $60.7 billion. In addition, the total cost of the power system was found to decrease under the condition that solar power increased.

참고자료

· 없음