전력수급는 경제규모의 확대와 국민소득 증대에 따라 계속적으로 증가될 것이 예상되고 있다. 국민경제에 필수불가결한 전력이 안정적으로 공급되기 위해서는 발전소의 건설도 중요하지만 현재 우리 사회에는 지방화, 민주화 확산과 환경에 대한 관심등이 고조되면서 발전소 건설여건이 날로 어려워지고 있을 뿐만 아니라 대부분의 에너지도 수입에 의존하고 있는 특수성에도 불구하고 낭비적이고 비효율적인 소비현상을 보이고 있어 앞으로의 전력정책은 그 동안의 공급위주에서 벗어나 수요측면에서 수요관리 및 소비절약등에 역점을 두어 추진될 것이다. 이를 위해 앞에서 언급한 수요관리 및 전기소비 절약을 강력히 추진하여 장기적으로 전기저소비형사회가 되도록 유동함에 아울러 기존설비의 수명연장, 효율 및 기능 향상 그리고 기술개발등에 대한 집중적인 투자와 지원을 할 계획이다.
수요자원은 전력수급 관리에 있어 중요한 위치를 차지할 것으로 보고 있다. 특히 일본 지진과 관련하여 원전사고는 신규 발전소의 입지 난과 환경문제들을 더욱 불거지게 하였으며 전력수급문제가 공급 측면에서만 해결될 수 없으며 수요측면에서도 적극적으로 관리할 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 수요자원이 시장에 연계하여 활용될 수 있도록 수요시장 입찰 참여방식에 대해 검토하였다.
급격하게 증가하는 무선데이터의 수요를 충족시키기 위해서 주파수 효율이 보다 좋은 통신시스템을 개발하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 주파수 이용 효율이 획기적으로 개선된 통신시스템이 개발되지 않는 이상 통신사업자는 무선데이터 수요를 충족시키기 위해서 많은 수의 기지국을 운용해야 한다. 때문에 통신사업자는 기지국 장비의 운용 및 유지비용을 절감하는 시스템이 반드시 필요하다. 무선데이터의 수요는 시간, 장소 등에 따라서 유동적으로 변화한다. 만약 무선데이터의 수요에 따라서 운용중인 기지국 장비들을 상황에 맞게 선택적으로 운용한다면 많은 전력을 절감할 수 있다. 본 논문에는 무선트래픽의 수요가 급격히 감소하는 심야에 무선통신 장비의 전원을 제어하거나, 전력 피크 시간에 전력 수요관리를 통해서 기지국 장비의 소모 전력을 줄임으로써 운용 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 이동통신 장비의 전력관리 시스템의 설계와 구현에 대해서 기술한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 타당성을 검증하기 위해서 현장시험을 수행하였으며, 현장시험에서는 통신 트래픽이 줄어드는 심야 시간에서 무선통신 장비의 소모 전력을 관리함으로써 기지국 장비의 소모 전력을 26% 줄일 수 있음을 입증하였다.
본 논문은 실시간으로 측정되는 자동원격검침(AMR) 전력수요량을 사용하여 산업별 전력수요의 기온효과에 대한 특성과 패턴을 분석하였다. AMR 전력사용량의 시계열적 특징으로부터 장기 추세효과와 중기 기온효과 그리고 단기 특수일 효과로 구성되는 공적분 모형을 구축하고, 기온효과를 연속적인 기온반응함수를 통하여 분석하기 위하여 기온반응함수를 푸리에 플렉서블 폼(Fourier Flexible Form; FFF) 비선형 함수로 추정하였다. 추정 결과 도출된 기온반응함수와 기온효과를 통하여 기온효과가 뚜렷하게 나타나는 서비스업군과 기온효과가 미약하게 나타나는 제조업군으로 구분하였다. 그리고 기온효과가 뚜렷하게 나타나는 서비스업군을 기온반응함수의 추정치에 근거하여 여름피크 산업과 겨울피크 산업으로 구분하였다. 이러한 실증분석 결과는 산업별, 계절별 전력수요관리정책 수립에 정책적 기초를 제공한다. 또한 실시간으로 측정되는 AMR 전력수요량 분석이라는 점에서 시차의 발생없이 신속하게 전력수요관리에 반영될 수 있다는 의미가 있다.
경제성장과 산업 사회생활의 고도화에 따라서 증대하는 전력수요에 대해서, 에너지자원량과 지구환경의 제약이 거론되고 있는 최근의 에너지를 둘러싼 심각한 상황인식을 고려하여 전력 수급의 장기적 안정을 확보하기 위해서는, 전력수급양면에 걸친 대책이 강화되어야 한다는 것이 현재 관련 전문가들의 공통된 의견으로 수렴되고 있다. 따라서 종래의 전력공급은 대규모 전원의 개발을 중심으로 수요에 대응해 왔지만, 앞으로는 수요의 관리 제어를 고려한 부하 관리(Load Management) 또는 수요측관리(Demand-Side Management)를 적극적으로 추진해가고, 나아가 다양한 에너지원의 효율적 활용을 목표로 한 분산형전원의 개발과 도입을 적극적으로 추진하는 등의 폭넓은 정책이 마련 시행될 필요가 있다. 그 대안중의 하나로 태양광 하이브리드 선박이 널리 보급될 경우 하나의 분산전원으로서 그 역할을 할 것으로 기대된다.
이동통신은 폭발적으로 증가하고 있는 무선데이터의 수요를 충족시키기 위해서 WCDMA, Wibro, LTE 등의 통신 방식으로 발전하고 있다. 이들 이동통신 방식을 수용하는 시스템들은 항시 전력을 사용하고 있고, 사용자에게 보다 편리하고 많은 서비스를 제공하기 위해서 한 기지국에 모두 설치되어 있는 경우가 일반적이다. 무선데이터의 수요는 시간, 장소 등에 따라서 유동적으로 변화한다. 만약 무선데이터의 수요에 따라서 현재 운용중인 이동통신 시스템들을 상황에 맞게 선택적으로 운용한다면 많은 전력을 절감할 수 있다. 본 논문에는 무선데이터의 수요에 따라서 운용하는 통신시스템에 전력공급을 제어하는 이동통신 인프라의 전력절감을 위한 부하관리 시스템의 설계와 구현에 관해서 기술한다.
본 논문은 전력시장 환경에서 수요관리 자원으로서 조광제어의 잠재량과 가치평가 방안을 제시한다. 일반적으로 수요자원의 경제성 평가를 위해 캘리포니아 테스트가 널리 사용되고 있다. 하지만 전력산업의 규제완화 및 구조개편으로 인한 새로운 시장 환경에서 캘리포니아 테스트를 적용하는데 한계가 있다. 특히 UC 테스트는 수직통합 전력회사에 적합하지만 발, 송, 배전이 분할된 전력회사에는 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 전력시장 환경에서 전력판매회사 관점에서 수요관리 자원으로서 조광제어의 경제성을 평가하는 새로운 방법을 제시한다. 먼저 조광제어 자원의 잠재적 가치를 분석하고, 2006년 전력시장 데이터를 이용하여 판매회사 관점에서 조광제어의 경제성을 평가한다. 본 논문의 결과는 조광제어 자원이 전력판매회사 관점에서 비용-효과적인 수요관리 자원임을 보여 준다.
매년 전력사용량은 증가하고 있으나 발전 공급량은 수요의 증가분을 따라가기는 힘들다. 수요관리(DSM)는 소비자의 전기사용 패턴을 합리적인 방향으로 유도함으로써 부하율 향상을 통한 원가절감과 전력수급 안정에 기여한다. 국내의 전력산업 특성상 DSM은 규제에 의한 DSM이었다. 규제된 DSM 덕택으로 부하율 향상과 에너지이용효율향상을 위한 수요관리 프로그램을 전력회사는 꾸준히 추진해 왔다. 그러나 전력산업의 구조개편후 규제가 완화되면서 전력회사는 수지 타산에 맞는 DSM만 선호하게 될 것이다. 전력회사의 이익에 맞지않는 DSM은 구조개편후 경제원리에 의해 사라져야만 하는가? 비록 전력회사에게는 이익이되지 않지만 사회적으로는 많은 편익을 주는 DSM 프로그램도 상당수 있다. 이 논문에서는 그러한 프로그램의 대표적인 예제라 할 수 있는 고효율 유도전동기에 대해서 DSM프로그램의 각 참여자 입장에서 비용효과적인지를 분석하였다. 그리고 구조개편후 이러한 DSM프로그램이 어떻게 유지되어야 타당한지를 밝히려 한다. 효과분석에서 사용되어지는 소프트웨어 패키지로는 미국의 EPRI연구소에서 개발한 DSManager를 사용하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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