대학원/일상 생활 기록기

계통한계가격 (SMP : System Marginal Price) 는 한국전력공사가 발전공기업이나 민간발전사에서 구입하는 전력 가격이다.   SMP는 한전과 발전공기업 실적을 좌우한다. SMP가 낮으면 한전 실적이 개선되고, 발전공기업 실적은 악화된다.   SMP 가격을 결정하는 핵심 요인 중 하나는 원가가 높은 석탄·액화천연가스(LNG) 발전 전력 비중이다. 한전이 가장 최근 발표한 전력통계월보(5월 기준)에 따르면 발전원별 1kwh당 구입단가는 원자력 64.76원, 유연탄 117.27원, LNG 복합 102.71원, 신재생 89.32원 등이다.  지난 20년간 연료별 SMP 가격 (전력거래소) 이 중 신재생에너지는 변동성이 크기 때문에 급증하는 수요에 대처하기가 쉽지 않다. 저렴한 원자력에너지는 문재인정부 들어 추진한 탈원전 정책 때문에 이미 지은 설비를 총력 가동하는 수준 이상으로 비중을 늘리긴 어렵다.  SMP 상승은 한전의 실적과 전기요금 인상에 직결된다. 한전은 SMP를 기준으로 발전사에서 전력을 사서 소비자에게 공급한다. SMP가 높아질수록 한전의 발전원가는 상승할 수밖에 없고, 전기요금 인상 압력도 커진다.  우리나라 전력시장의 전력가격(SMP)은 하루 전 예측된 수요를 바탕으로 발전기의 제약만 고려해 시간대별로 결정된다. 이러한 방식은 다음과 같은 세 가지의 문제점을 가진다.  (1) 연료비 및 열간기동비용만을 비용 기준으로 고려하는 것 즉, 가격 입찰과 발전기의 제반 다른 비용이 현실적으로 고려되지 않는 점이다.  (2) 예비력과 송전제약 등의 전력계통 관련 제약과 환경제약 등이 고려되지 않아 실제보다 가격이 저평가된다는 점이다.  (3) 실 급전 시간에 정보가 갱신되지 않아 하루 전의 가상 가격이 지속된다는 점 등의 단점을 가진다. 이는 곧 발전사업자보다는 판매사업자, LNG와 같은 일반발전기보다는 석탄 및 원자력 등의 기저 발전기에 유리한 방식이다. 이러한 문제점을 극복...

2012년~2020년 에너지원별 발전량 현황 및 비중  한전 통계 재구성 석탄 발전(36%) : 원래 비중이 가장 높았지만, 탄소중립으로 인해 발전량이 점점 감소추세.  운전 유지비가 낮아, 변동비(SMP)가 낮은 수준. 정지상태에서 출력까지 수 시간이 걸리기 때문에 운전 유연성은 좋지 않음.  원자력 발전(30%) :  건설비가 매우 비싸고, 건설 소요기간이 길고, 고정 유지비가 높다. 가동 유연성이 낮아 기저부하용으로 발전해야한다. 하지만, 발전단가가 비교적 낮고, 대기오염물질을 배출하지 않는다는 점 이 장점. 가스 발전(26%) :  건설비 낮다. 운전 유지비용 낮다. 운전 유연성도 좋다. 높은 가스값으로 인해 발전단가 높다. SMP 높다. 대기오염 측면에서는 석탄, 중유 발전에 비해 유리하다. 앞으로 화력발전 비중을 줄이고, 가스발전 비중을 늘려야하기에  부연설명을 추가로 하자면,   (1) CO 2 보다 NOx, SOx를 배출하기에 탄소중립 기준을 맞추기에 좋다. 당장에 대체 에너지원이 없기에 중∙장기적으로 바라보기에 좋은 발전원. (2) 발전소의 크기가 작아도 되고, 가스 공급의 접근성이 용이하다. 도심 내에 지어도 되기에 송전설비 관련 비용 절감 측면도 장점이다.  재생에너지(6.6%):  소수점이 소중하다.. 갈 길이 너무 멈. 아래는 발전량 엑셀. 아래 엑셀을 도식화한게 위 Fig.

전력 생산에 있어 주파수는 전기 생산자와 소비자 측의 규정된 약속이므로 규정주파수의 전기가 공급되어야한다.  주파수 유지의 문제는 전력의 품질을 결정짓는 요소이기에 상당히 중요하다.  주파수는 전기를 생산하는 측과 사용하는 측의 약속이므로 규정주파수의 전기가 공급되어야 한다. 간략하게 말하면 매 초마다 60 Hz(회전수/초)를 유지 하도록 전력시스템에 발전기를 통하여 투입되는 에너지를 조정해야 하는 것이다.  주파수를 50Hz로 유지하는 국가도 있고, 한국처럼 60 Hz를 유지하는 국가도 있다. (한국은 미국의 영향으로 60Hz 도입) 주파수가 급변하거나 60Hz를 자주 벗어나면 산업체의 모터의 회전수가 정격치에서 벗어나 제품의 불량률이 높아지게 되며, 일상생활에서 회전체가 작용하는 전기기기가 비정상적으로 작동하고 각종 문제가 발생한다.  실시간 시스템 운용에 있어서는 기존의 발전원(화력, 원자력, 가스)의 비중 유지 없이 신재생에너지를 늘릴 경우, 자연력의 급격한 변화에 의하여 신재생에너지의 출력이 급변하여 주파수 유지에 있어서 문제가 발생할 수 있다. 그리하여 백업용으로 운전 중인 가스터빈발전기의 출력을 이용하여 규정 주파수를 유지하여야 한다. 신재생에너지발전의 출력을 기대할 수 없는 시간대가 있을 경우에도 가스터빈발전기 또는 중간부하용 발전기와 같은 백업용 발전기의 출력에 의존하여야 하며 이들은 신재생에너지발전의 보완역할을 하게 되므로 이용률이 낮아져 경제성이 낮아진다. 즉, 변동비가 0인 발전기이지만 출력을 예측하기 어려운(예측할수없는 기상상황) 신재생에너지발전이 도입됨으로 인하여 가스터빈 발전기와 같은 백업용 발전기가 오히려 추가적으로 건설되고 운전되어 전체 시스템운용비 및 건설비가 상승하게 된다. 현재 발전소들은 주파수 조정을 위해 최대출력을 내지 않고,  5%정도 감발 운전을 하고 있다. 급격한 수요변동으로 인해 주파수가 변동할시 표준 주파수로 맞추기 위해 예비력을 확보하고 있는 이유이다. 추가로,...