• Title/Summary/Keyword: 수력 발전

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Long-Term Operation Modeling for the Hydropower Reservoir in the Han River Basin Using Linear Programming (선형계획법을 이용한 한강 수계 수력발전 댐 장기모형 구축)

  • Lee, Eunkyung;Ji, Jungwon;Yi, Jaeeung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.156-156
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    • 2015
  • 최근 화석연료의 사용으로 인한 지구온난화 등 환경파괴가 점점 증가하는 추세이며 이로 인해 신재생에너지 중 하나인 수력발전이 주목받고 있다. 수력발전은 물의 위치에너지를 기계에너지로 이를 다시 전기에너지로 변환하는 친환경적인 방식으로 운영된다. 수력발전량은 우리나라 전체 발전량의 1.5% 정도로 적은 양의 발전량을 생산하지만 가동시간이 짧아 전력수요가 급변하는 상황에 대비 가능하기 때문에 수력발전은 필수적이다. 기후변화의 영향으로 연평균강수량은 증가하는 양상을 보이나 연 강수일수는 줄어드는 등 수자원의 불확실성이 증가하고 있는 실정이다. 따라서 미래 불확실한 수자원 공급에 대비할 수 있는 수자원의 효율적 활용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 하천의 유량이 계절에 따라 변동 폭이 크다는 점을 고려하며 월별 발전량을 최대화하기 위해 선형계획법을 적용하는 모형을 구축하였다. 선형계획법은 목적함수와 제약조건식 모두 1차식으로 비선형항을 포함할 수 없으나 초기 해가 불필요하고 최적해가 보장된다는 장점을 가진다. 일부 목적함수나 제약조건식에 비선형항이 포함되어 있을 경우 Successive Linear Programming(SLP), Piecewise Linear Programming(PLP), Taylor Expansion 등의 방법을 이용하여 선형화할 수 있다. 본 연구에서 비선형 제약조건은 Taylor Expansion을 이용하여 선형화하였으며 한강수계 9개 댐의 월간 발전량을 최대화시키는 장기 운영 모형을 구축하였다. 개발 환경은 Linux-CentOS이며 사용프로그램은 통계 분석에 많이 활용되는 R programming이다. R programming은 패키지를 이용한 개발이 용이하고 Windows 뿐만 아니라 Linux, Mac, Unix 등의 운영체제에서도 호환 가능하다는 장점이 있다.

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Classification and Water Supply Capacity Evaluation of Hydropower Dams: A Case Study of North-Han River Basin (발전용댐의 유형구분 및 용수공급능력 산정 방안: 북한강수계 발전용댐을 중심으로)

  • Choi, Jeongwook;Jeong, Gimoon;Kang, Doosun;Ahn, Jeonghwan;Kim, Taesoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.108-108
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    • 2021
  • 최근 국내에서는 기후변화로 인해 지역별·계절별 강수편차가 커지고 있으며, 이로 인해 상습가뭄지역(충남 서부, 경기 남부, 전라 등)의 가뭄 피해가 확대되는 등 수자원의 안정적인 공급을 위협하고 있다. 실제로 지난 2014-2015년 발생한 가뭄으로 인해 충남·경기지역 일부에서 수 개월간 생·공용수 공급이 제한된 바 있다. 기후변화에 대비한 국내 수자원의 추가 확보 및 효율적인 활용 방안의 필요성이 증가하고 있으나, 신규 수공시설물(댐, 저수지 등)을 건설하기 힘든 국내 개발 여건상 기존 수공시설물을 최대한 활용하기 위한 다양한 방안이 추진되고 있다. 기존 댐의 용수공급 능력을 재평가하거나, 댐·보 시설물의 연계운영을 통한 용수공급능력의 분석은 대부분 다목적댐 및 용수공급댐을 대상으로 수행되어 왔으며, 발전용댐을 활용한 용수공급능력 평가는 상대적으로 미흡한 실정이다. 따라서 최신화된 데이터 및 발전용댐 특성을 고려한 객관적인 평가방법을 통해 발전용댐의 용수공급능력을 새롭게 평가할 필요가 있다. 당초 수력발전이라는 단일목적으로 건설된 발전용댐은 다목적댐 대비 구조적 특성과 운영 측면에서 상이한 부분이 많아, 용수공급능력 평가 시 발전용댐의 특성을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 연구에는 발전용댐의 구조 및 운영특성을 고려하여 발전용댐 별 유형(저류형 및 비저류형)을 구분하는 방안을 제안하고, 발전용댐 유형별 용수공급능력 산정 방안을 제시하였다. 제안한 기법은 북한강수계에 위치한 발전용댐에 적용하여 정량적인 용수공급능력을 평가하였다. 본 연구는 국내에서 연구가 미흡하였던 발전용댐을 대상으로 댐 이수능력을 검토하였으며, 향후 국가 수자원 계획 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Estimation of Optimal Hydro-Power Supply Amount of Yongdam Multipurpose Dam for the Contract on the Free-Competition Market (자유경쟁 시장 내에서 용담다목적댐 발전소의 최적 계약가능 공급량 평가)

  • Yoo, Ju-Hwan
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.1
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    • pp.25-35
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    • 2005
  • Nowaday the amount of water resource to generate the hydro-power energy has decreased as that of the water supply has increased. In case that the national market of the energy will be in free competition, the energy producer need to suggest the amount of the optimal supply with the hydrological reliability for a deal. In this study the optimal reservoir operation was performed by the linear programming and the optimal reliabilities of inflows and the power supply were obtained by the one dimensional search technique to estimate the energy with the optimal inflow reliability which the power system of the Yongdam multipurpose dam in Geum river can produce. And the main results were presented.

A study on characteristics of monthly stream flow at several hydro power sites (수력발전지점에서의 월유량특성에 관하여 I)

  • 이광우
    • 전기의세계
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    • v.18 no.1
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    • pp.30-32
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    • 1969
  • 수력발전에 의한 전력공급력은 기상과 운영방법에 ㄸ라 시시각각 변동한다. 이 전력공급의 적정평가는 경제적발전뿐만 아니라 공급력의 확보상 중요하다. 수력공급력의 평가상 출수에 대한 예지가 필요하며 이것 때문에 하천유량을 결정하는 강수를 추측하여야 한다. 그러나 현재 이것에 대한 적당한 방법은 없다. 단지 과거의 제통계부터 추측하는 것 이외에 방법이 없다. 제통계부터 고찰되는 것은 저수지의 대표성 duration 출수율유량의 대수정규성유량의 주기성집수역의 습윤경향등 여러가지이나 여기서는 계산기의 사용이 불가능한 현입장에서 비교적 간단한 월유하량을 중심으로 우리나라 5개 수력발전지점에 대하여 검토하고자 하는 것이다.

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Analysis for Energy Production and Water Supply Ratio of Hydropower-Plant Through Providing Power System Ancillary Service (전력계통 보조서비스 제공에 따른 수력발전소의 전수비 분석)

  • Jung, Woo-Jin;Lee, Gyeong-Bae;Lim, Sun-Taik;Kim, Jong-Gyeum
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.250-251
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    • 2011
  • 현대사회의 산업구조가 고도화 되고 IT 활용 기술이 발달함에 따라 전기품질에 대한 고급화가 요구되고 있다. 우리나라 전력계통을 운영하는 한국전력거래소는 급격한 부하변동에 대응하고 고품질의 전력을 공급하기 위해 출력의 증 감발 특성이 우수한 수력발전소의 보조서비스(주로 자동발전제어)를 활용하고 있다. 전력계통의 신뢰도 향상과 안정적인 운영 목적을 달성하기 위해 수력발전소가 계통보조서비스에 적극적으로 참여해야 하지만, 전력계통 보조서비스 제공으로 수력발전소의 전수비가 하락하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 수력발전소 전력계통 보조서비스 제공에 따른 전수비의 변화를 정량적으로 분석하고 검토하여 향후 수력발전소 운영 자료로 활용하고자 한다.

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수력발전소 및 수처리 공정 제어

  • 김영규;백두현
    • 전기의세계
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    • v.44 no.11
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    • pp.28-33
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    • 1995
  • 한국수자원공사에서는 수력발전에 의한 청정에너지(clean energy)와 맑고 풍부한 물을 공급하기 위하여 정성을 다하고 있으며 이에 필요한 수력발전 및 수처리 자동제어가 마치 전력계통 운용이론과 유사하여 소개하고져 한다.

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Development of automatic search algorithm for optimal site determination of hydroelectric dam using satellite image (위성영상을 활용한 수력발전용 댐 적지산정 알고리즘 개발)

  • Jang, Wonjin;Lee, Yonggwan;Kim, Seongjoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.71-71
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    • 2020
  • 최근 기후변화의 영향으로 극심한 가뭄과 홍수가 발생하고 기온 또한 꾸준히 상승하고 있으며, 이러한 변화에 대응하기 위해 전 세계에서 이산화탄소를 줄이고 국제 에너지 시장을 재구성하려는 시도가 꾸준히 이루어지고 있다. World Energy Outlook(2012)에 따르면 특히 에너지 시장에서 개발도상국의 수력분야 개발투자가 2035년까지 15,490억 달러에 이를 것으로 전망됨에 따라 국내에서 해외 수력발전사업에 적극적으로 나서고 있다. 그러나 국내와는 달리 댐 건설의 사전조사에 필요한 자료가 없거나 구축하는데 문제가 있어 손쉽게 구할 수 있는 자료로 사전에 수력발전 댐 적지를 조사할 수 있는 기술의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 수력발전용 댐 위치 결정을 위한 예비 적지 분석 알고리즘을 개발하고, 분석 알고리즘에 위성영상자료인 30m 해상도의 ASTGTM(ASTER Global Digital Elevation Model)와 500m 해상도의 MCD12Q1(MODIS/Terra Aqua Land Cover) 토지피복자료를 사용하고자 한다. 예비 적지 분석 알고리즘은 DEM의 전처리, 하천망생성, 유역분할과 지형정보를 고려한 자동적지탐색과 댐 건설시 수몰면적에 따른 보상면적 산정 알고리즘을 포함하고 있으며 Python기반의 오픈소스 GIS로 구현되었다. 적지산정은 DEM으로부터 낙차, 도달시간, 내용적곡선과 같은 지형정보와 토지피복도를 통한 보상면적을 기반으로 순위를 매겨 사용자에게 최적의 위치들을 표출한다. 본 연구의 결과는 향후 해외 수력 댐 적지 예비분석 및 해외 수력산업 진출을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

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Forecasting Strategy for Hydropower Power Market Price by Power Demand Analysis and Forecast (전력수요 분석과 예측을 통한 수력발전 전력거래가격 전망 전략)

  • Kim, Gie-Tae;Lee, Gyeong-Bae;Choi, In-Seok;Kim, Jong-Gyeum
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.656-657
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    • 2011
  • 산업사회의 급속한 발전과 생활수준 향상에 따라 전력수요 및 공급전망에 대한 인식이 점차 강조되고 있다. 에너지자원이 부족한 우리나라는 전체 에너지의 약 97%를 수입에 의존하고 있으므로 전력공급의 정확한 수요예측을 통해서 안정적, 경제적으로 전력을 공급해야 한다. 2001년 전력산업구조개편에 따라 전력시장은 발전부문만 시장에 참여하여 경쟁하는 발전경쟁체제로 발전사업자의 입찰량과 전력거래소의 전력수요 예측 결과를 이용하여 시간대별 전력시장가격을 결정하는 가격결정발전 계획을 수립하고 있다. 본 논문에서는 청정 녹색에너지로 피크시간대에 발전하여 주파수 조절을 담당함으로써 전력계통에 크게 기여하고 있는 수력 발전기의 최적 입찰 전략 및 수력발전 사업계획에 활용할 수 있는 전력거래가격 전망 전략을 제시하여 수력발전사업자의 수익 증대와 전력시장 가격 안정화에 기여하고자 한다.

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