Abstract
Recently, the installation of energy storage systems (ESSs) has increased in parallel with the extension of renewable energy resources. However, there has been no concrete analysis ofthe performance verification and economic evaluation of ESSs,which makes it difficult to perform aneffective installation and operation of an ESS. In particular, there are no international technical standards and guidelines on electric ESS for frequency regulation applications. Therefore, acomprehensive study on the power quality, impact on grid, extent of contribution, and cost benefit study of ESS are strongly being required. Under these backgrounds, this paper proposes a performance verification algorithm on ESS for frequency regulation application based on ananalysis of the AGC(Automatic Generation Control) performance verification method of PJM in USA. In addition,this paper proposes an economic evaluation algorithm on a 500 MW installation of ESS for frequency regulation applications using the account settlement of an expensive gas-fired generation plant and coal-fired power generation plant. From the simulation with real ESS operation data and 500 MW installation case, it wasconfirmed that the ESS showssuperior performance toany other conventional generators and provides anannual benefit of 500 MW ESS are between 345~429 billon won.
최근 신재생에너지의 확대 보급과 더불어 전기저장장치(ESS, Energy Storage System)가 활발하게 도입되고 있다. 하지만 현재 전기저장장치에 대한 도입효과와 경제성 및 계통에 미치는 영향에 대한 구체적인 평가방법이 없어 효과적인 도입운용이 어려운 실정이다. 특히 주파수조정용 ESS에 대한 국제적인 기술표준 및 제도가 마련되지 않아, 이의 설치에 따른 전기품질, 계통영향, 기여도 등은 물론 편익 산정에 대한 종합적인 연구가 필요한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 주파수조정용 ESS의 성능검증 방안을 마련하기 위하여, 기존발전기의 주파수조정 성능평가 방법인 미국 PJM의 AGC(Automatic Generation Control, 발전기 자동발전제어) 성능 평가방식을 분석하여, 주파수조정용 ESS의 성능평가 알고리즘을 제안하였고, 고가발전기의 정산금과 화력발전기의 정산금을 이용하여 500MW급의 주파수조정용 ESS의 도입에 따른 편익을 산정할 수 있는 경제성 평가 알고리즘을 제시하였다. 제안한 알고리즘의 유용성을 확인하기 위하여, 실 계통 데이터를 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 전기저장장치가 기존의 발전기에 비하여 아주 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였고, 500MW 도입시 연간 약 3,457~4,296억의 편익이 발생함을 확인하였다.
