신재생에너지 기반 전력망의 에너지 적정성 계획

본 연구는 신재생에너지 비중이 높은 뉴잉글랜드 전력 시스템에서 계획 기간, 저장 기술 조합, 고정 용량이 자원 적정성에 미치는 영향을 평가합니다. 44년간의 시간별 풍력, 태양광, 수요 데이터를 활용하여 다양한 과거 계획 기간에 대한 최저 비용 포트폴리오를 최적화하고, 전체 다년간의 기록에 걸쳐 적정성을 시험했습니다. 계획 기간을 1년에서 44년으로 연장하면 예상 미공급 에너지(EUE)는 최대 98%, 부하 손실 시간(LOLH)은 90% 이상 감소했지만, 총 시스템 비용은 평균 5~10% 증가했습니다. 단기 에너지 저장(SDES)에만 의존하거나 수소 P2G2P 및 레독스 흐름 전지와 같은 장기 에너지 저장(LDES)을 통합하는 시스템은 완전한 적정성을 달성하기 위해 44년 이상의 계획 데이터가 필요했습니다. 반면, 고정 용량(천연가스)이 존재하는 시스템은 21년 데이터로 100% 적정성을 달성했습니다. LDES는 회피된 손실 부하의 한계 비용(MCALL)을 10달러/kWh 미만으로 낮춰 높은 신뢰도 수준에서도 경제적 효율성을 유지합니다. 5%의 고정 용량 백스톱을 도입하면 특히 계획 기간이 극심한 재생에너지 가뭄을 과소평가할 때 적정성이 더욱 향상되고 비용이 절감됩니다. 전기차 전면 전력화 시나리오에서 천연가스가 연간 수요의 작은 부분을 공급하도록 허용하는 것만으로도 추가 용량 필요성을 상쇄하고 적정성 결과를 개선하는 것으로 나타났습니다. 이 연구는 최소 20년 이상의 과거 기후 변동성을 반영하고, LDES, 제한된 고정 자원, 유연한 전력화를 결합하는 것이 뉴잉글랜드 전력망의 효과적인 탈탄소화 및 비용 효율적인 적정성 계획에 필수적임을 보여줍니다.