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간헐적 풍력발전이 전력시스템에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 석유자원에 관한 대중의 인식과 관심이 높아지면서 세계 각국의 정부는 전력소요에 부응하기 위하여 풍력과 같은 재생에너지 개발에 노력을 집중하고 있다. 이를 위해 인센티브 또는 세금감면 프로그램을 통해 재생에너지 포트폴리오 기준(RPSs : Renewable Portfolio Standards)을 만족시키기 위한 정책을 실천하고 있다.

○ 세계 풍력에너지기구(WWEA : World Wind Energy Association)가 발표한 자료에 의하면 2008년에 세계 풍력발전 용량은 27.261GW가 증가하여, 2008년 말 기준 세계 총 풍력발전 용량은 121.188GW가 되었다.

○ 풍력이 포함된 시스템의 신뢰성을 유지하기 위하여, 풍량이 많을 경우와 적을 경우 각각의 풍력발전용량, 시스템 강건성, 여유 전력용량 및 램핑(ramping) 능력, 송배전 용량, 가용 풍력발전의 제어 및 축소 조절능력을 고려하여야 한다.

○ 풍력전력을 시스템에 접속하는 것은 기술적으로 가능하지만, 풍력이 가진 간헐적 발전 특성 때문에 풍력접속비율이 높아지면 풍력접속 유지비용도 증가하게 된다. 풍력단지 내 풍력터빈의 개수를 증가시키고 풍력발전설비가 지리적으로 분산되어 있으면 풍력접속 비용이 줄어든다.

○ 최근에는 풍력 접속을 위한 여유 발전용량이 최대 10%를 넘지 않고 대부분 3~5%정도를 나타내고 있다. 따라서 풍력 접속에 따른 여유용량의 운영유지 비용은 낮은 출력 범위에서는 MWh당 ＄2~4 수준이고, 높은 출력 범위에서는 MWh당 ＄6 정도 수준을 보이고 있다.

○ 독일은 북서지방에 풍력발전 단지가 집중되어 있기 때문에 덴마크, 노르웨이, 스웨덴보다 풍력접속비용이 상대적으로 높다. 국내에서 정부 주도로 기술개발 완료단계인 2MW이상의 대형 풍력시스템에 대한 상업운전실적을 확보하기 위해 초기시장 창출 차원에서 40MW 규모의 대형풍력 시범단지 건립을 추진하고 있다. 이 프로젝트의 경우에도 풍력접속 비용을 줄일 수 있는 방안을 사전에 검토하여야 한다.

저자: M.H. Albadi, E.F. El-Saadany
자료유형: 학술정보