이 논문은 에너지인터넷의 실시간 가격 수요 반응 시스템에서 금전적 이익 극대화를 위해 두 명의 플레이어가 있는 Stackelberg 게임 기반 진화 게임을 연구한다. 우리는 두 명의 플레이어인 발전자와 에너지 사용자의 통일된 이익을 극대화하는 대신 발전자와 에너지 사용자의 이익을 극대화하는 에너지 전략을 적용한다. 실시간 가격 수요 반응 시스템에서 적용한 에너지 전략을 시뮬레이션하였고 시뮬레이션 결과, 적용된 에너지 전략이 기존의 방식에 비해 발전자의 수익을 45 %까지 효과적으로 개선하고 에너지 사용자의 전기 요금을 평균 15.6 % 줄일 수 있음을 보여준다. 또한, 제안한 에너지 전략이 수요반응의 목표 중 하나인 피크 대 평균 비율 감소의 안정화에 기여할 수 있음을 확인했다.
환경오염 및 그에 따른 지구온난화로 인해 세계 곳곳이 기상이변으로 몸살을 앓고 있다. 우리 역시 최근 몇 해 유례없는 무더위로 연일 에너지사용량이 최고치를 경신하는 등 힘든 여름을 보내야 했다. 올 여름 또한 무더위로 인해 초유의 전력난을 겪고 있다. 에너지사용량의 약 97%를 수입하는 우리나라는 에너지 자급 문제에서 자유로울 수 없으며 에너지 문제를 해결하기 위해 그동안 공급위주의 에너지정책은 수요중심으로 패러다임의 변화를 꾀하고 있다. 이러한 에너지수요관리 중심의 정책변화는 에너지 효율향상 및 절약과 관련한 산업에 새로운 기회의 장이 될 전망이다. 최근 에너지수요관리의 핵심으로 우리 ESCO가 다방면에서 거론되고 있으며 적용방안에 대한 다양한 검토가 이루어지고 있다. 우리뿐아니라 유럽국가들도 다양한 방면에 ESCO를 활용하기 위해 ESCO사업 비즈니스모델 개발, 금융기법, 인적네트워크 구축, 기타 업체간 협력방안 등에 대한 논의를 진행하고 있다. 이와 관련한 몇가지 사례 및 의미있는 결과들을 소개한다.
올해 들어 석유 공급이 증가함에 따라 지난해 원유가격을 상승시킨 수급구조의 건조세는 상당히 완화될 전망이다. 1996년의 세계 석유제품 수요는 예상보다 빠르게 그리고 OPEC이외의 생산국들의 공급보다 훨씬 빠르게 증가했다. 이것은 OPEC 석유에 대한 수요증가와 원유가격의 상승을 가져왔다. 지난해 말 ,세계 원유의 수출가격은 지난해 초보다 25%이상이나 상승했다. 그러나 1997년에 시장상황은 바뀔 것이다. 세계의 경제성장은 에너지와 석유에 대한 수요를 증가시키는 반면, 非OPEC의 석유공급은 더욱 증가할 것이다. 북해와 라틴아메리카의 생산증가는 非OPEC의 생산을 190만 b/d이상 증가시킬 것이다.1996년 생산이익으로부터 거둬들인 재정수입은 탐사와 생산에 추가투자를 가증하게 해 줄 것이다. 非OPEC의 공급증가는 OPEC석유에 대한 수요를 줄일 것이다. UN의 승인하에 1996년말에 재개된 이라크의 석유수출은 OPEC회원국들에게 가격하락을 막고 시장의 균형을 위하여 생산량을 감축하도록 요구할 것이다. 가격은 아마 북반구의 성수기의 높은 가격수준에서 수요저하로 인해 하락할 것이다. 한편 구소련의 석유생산과 소비는 안정적이었다. 국제 에너지기구(IEA)는 구소련의 수요는 올해 감소를 멈추고 1996년의 450만 b/d 수준에 머무를 것으로 보고 있다. IEA는 또한 구소련의 석유생산이 20만 b/d증가하여 한해 평균 720만 b/d로 예상하고 있다.
에너지 자원의 고갈과 환경 문제들이 화두가 되면서 전 세계적으로 에너지의 효율적인 활용을 위해 관심이 집중되고 있다. 이러한 상황에서 에너지 자원을 전적으로 수입에 의존하고 있는 우리나라는 전력의 수급안정 및 소비 절약을 위해 수요관리가 무엇보다 중요한 실정이다. 이미 수요관리의 중요성을 인지하고 여러 방법을 통하여 전력수요를 관리해 오고 있으나 아직까지는 많은 문제가 따르는 상황이다. 수요관리의 한 방법으로 하계기간에 전력소모량의 가장 큰 비중을 차지하는 에어컨의 피크시간대 제어를 통하여 수요를 조절하는 방법이 있다. 기존에 운영되던 원격에어컨 제어 방식은 제어가 단 방향 통신이라는 점과 별도의 통-신비용이 부담되는 등 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 PLC 통합검침 인프라를 통한 양방향 원격에어컨 제어 시스템을 구현하여 전력수요의 효율적인 관리의 방법에 대해 제안하고자 한다.
본 연구는 국내 천연가스 수요관리 사업의 경제성 분석 방법을 다룬다. 국내 천연가스 수요는 하절기에 감소하고 동절기에 급증함에 따라, 이러한 수요 형태를 완화할 수 있는 천연가스 수요관리의 필요성이 대두되고 있다. 천연가스 수요관리 사업의 경제성 분석 결과는 해당 수요관리 사업의 추진 여부를 결정하는 주요 도구로 사용된다. 본 연구에서는 국내 천연가스 산업의 이원화된 공급구조를 감안하여 수요관리 사업의 참여자, 한국가스공사, 도시가스회사, 비참여자, 총자원 등 각 이해 당사자의 입장에서 천연가스 수요관리의 경제성 분석 방법을 제시하였다. 사례연구로는 향후 대표적인 에너지절약 사업이 될 것으로 예상되는 고효율 가스 보일러에 대한 경제성 분석을 하였다.
본 논문에서는 기존의 가입자가 직접 전력량을 조절하는 수동수요반응과는 달리 정해진 시간에 자동적으로 전력량 소모를 줄이는 자동수요반응 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 SEP 2.0을 기반으로 동작하며 수요반응 관리 프로그램과 수요반응 서버, 수요반응 클라이언트로 구성된다. 수요반응 관리 프로그램은 가입자에게 전력사용현황을 알려주고 관리자에게는 수요반응 이벤트를 생성 및 취소할 수 있게 한다. 수요반응 서버는 수요반응 관리 프로그램에서 수신한 수요반응 이벤트를 SEP 2.0을 통해 수요반응 클라이언트로 전송하고 수요반응 클라이언트가 주기적으로 전송하는 미터링 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 그리고 수요반응 클라이언트는 수신한 수요반응 이벤트에서 수요반응 이벤트 시작시간과 지속시간, 감소레벨을 추출한 뒤, 특정 기간 동안 전력소모를 감소시킨다.
이 자료는 1998년 OPEC 사무국(6월), 미에너지부 에너지정보국 EIA(4월), 국제에너지기구 IEA(10월) 등 3개 기관이 각각 발표한 2020년까지의 세계 장기에너지전망을 요약 비교한 것이다. 세계 전체적으로 1996∼2020년간 1차에너지 수요는 매년 약 2% 증가하고, 실질 GOP(국내총생산)는 년간 약3% 성장할 것으로 전망하고 있다. 석유수요는 1.5∼2.0%/년, 가스는 환경적으로 유리하여 2.5∼3.0%/년, 석탄은 CO2 문제에도 불구하고 2.0∼2.5% 증가한다. 원자력은 미국과 유럽지역은 오히려 감소하고, 세계 전체적으로는 약간 감소가 있겠지만 현 수준을 거의 유지한다. 이러한 추세는 아시아지역의 경제위기, 교토의정서와 같은 환경제약, 석화에너지자원의 제약요인 등을 반영하고 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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