• 대한산업공학회지
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• 제39권3호
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• pp.183-191
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• 2013

We address the power generation mix problem that considers not only nuclear and fossil fuels such as oil, coal and LNG but also renewable energy technologies. Unlike nuclear or other generation technologies, the expansion plan of renewable energy is highly uncertain because of its dependency on the government policy and uncertainty associated with technology improvements. To address this issue, we conduct a delphi survey and forecast the capacity of renewable energy. We further propose a stochastic mixed integer programming model that determines an optimal capacity expansion and the amount of power generation using each generation technology. Using the proposed model, we test eight generation mix scenarios and particularly evaluate how much the expansion of renewable energy contributes to the total costs for power generation in Korea. The evaluation results show that the use of renewable energy incurs additional costs.

• 한국경영과학회지
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• 제37권3호
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• pp.135-150
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• 2012

This paper presents a portfolio model for a long-term power generation mix problem. The proposed portfolio model evaluates generation mix by considering the tradeoffs between the expected cost for power generation and its variability. Unlike conventional portfolio models measuring variance, we introduce Conditional Value-at-Risk (CVaR) in designing the variability with aims to considering events that are enormously expensive but are rare such as nuclear power plant accidents. Further, we consider uncertainties associated with future electricity demand, fuel prices and their correlations, and capital costs for power plant investments. To obtain an objective generation by each energy source, we employ the sample average approximation method that approximates the stochastic objective function by taking the average of large sample values so that provides asymptotic convergence of optimal solutions. In addition, the method includes Monte Carlo simulation techniques in generating random samples from multivariate distributions. Applications of the proposed model and method are demonstrated through a case study of an electricity industry with nuclear, coal, oil (OCGT), and LNG (CCGT) in South Korea.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.164-171
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• 2015

석탄화력 발전은 기저발전원으로서 전력을 안정적으로 공급하는 역할을 해왔으나 전력을 생산하여 공급하는 과정에서 다양한 사회적 비용을 발생시킨다. 기후변화에 대응하기 위하여 석탄화력 발전의 비중을 낮추고 저탄소 발전원의 비중을 늘릴 필요가 있다. 이에 본 연구는 대표적인 재생에너지인 수력발전으로 석탄화력 발전의 전력생산을 대체하는 것에 대한 국민들의 지불의사액을 추정해 보고자 한다. 이를 위하여 비시장 재화를 대표하는 기법인 조건부 가치측정법을 적용하였으며, 영의 지불의사액(willingness to pay, WTP)을 명시적으로 다루기 위하여 스파이크 모형을 적용하였다. 분석결과, 석탄화력 발전으로 공급받는 전기를 수력 발전으로 대체하기 위한 국민들의 추가적 WTP 평균값은 1kWh당 약 54원으로 추정되었다. 이러한 연구결과는 발전원의 환경적 가치를 활용하는 연구 및 발전원 구성에 있어 중요한 참고자료로 활용될 수 있다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.51-63
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• 2017

2015년 파리 기후변화협약 이후 온실가스 배출량 감축의 중요성이 증대되는 가운데, 화력발전의 비중 축소와 신재생에너지 발전의 비중 확대가 예상되면서 그 경제적 파급효과에 대해 논의되고 있다. 본 논문은 한국은행의 2014년 산업연관표를 활용하여 두 발전원 간 생산유발효과, 부가가치유발효과, 취업유발효과, 공급지장효과, 물가파급효과 등을 비교분석하였다. 분석의 결과, 신재생에너지 발전이 생산, 부가가치, 취업, 공급지장 등에서 파급효과가 화력발전보다 큰 것으로 나타났다. 반면, 물가파급효과에서는 신재생에너지 발전이 화력발전보다 작은 것으로 분석되었다. 신재생에너지 발전과 화력발전 간 전력생산에 있어서 비중의 변화를 모색할 때, 이러한 효과들을 종합적으로 살펴볼 필요가 있다. 특히 신재생에너지 발전의 공급지장효과와 화력발전의 물가파급효과를 낮추는 정책적 노력이 중요할 것으로 예상된다. 향후 국민경제 전체의 안정화를 도모할 수 있는 실효적 전원구성에 대해 추가적 분석이 필요하다.