재생에너지 변동성 대응을 위한 ESS 및 섹터 커플링 도입 전망 연구 : 전기차 활용을 중심으로 | 국내연구자료

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재생에너지 변동성 대응을 위한 ESS 및 섹터 커플링 도입 전망 연구 : 전기차 활용을 중심으로

한국환경연구원

2024.04.05

한국환경연구원은 재생에너지 변동성 대응을 위한 ESS 및 섹터 커플링 도입 전망을 전기차 활용을 중심으로 연구한 보고서를 발표하였다.

- 온실가스 감축을 위한 재생에너지 확대와 변동성 대응의 필요성 대두
· 국내 2030 NDC 목표에서는 재생에너지 전력 공급 21.5%를 목표로 하고 있으며, 태양광, 풍력 발전 증가에 따른 전력 변동성 대응이 필요함. 현재 재생에너지 수준에서도 봄철 태양광발전 증가로 인해 전남에서는 원자력에너지 가동 중단이 발생하고 있으며, 제주지역은 태양광, 풍력 발전 증가로 2021년 출력 제한횟수는 64회, 출력 삭감량은 12GWh에 달함.

- 재생에너지 변동성 대응 수단으로 ESS와 섹터 커플링이 제안되고 있으며 이에 대한 비용 효과적 수단 마련이 필요
· 재생에너지 변동성 대응 수단으로, ESS는 고비용의 단점을 지니며, 장기적으로는 송전망 연계, 유연성 자원 확대, 섹터 커플링 수단으로의 대응이 필요함. 섹터 커플링 중 전기차를 활용한 V2G(Vehicle to Grid)는 수송부문의 전기화를 통한 온실가스 감축과 함께 전기차의 배터리를 ESS처럼 활용하면서 전력과 수송 부문의 온실가스 감축을 동시에 달성할 수 있을 뿐만 아니라 효율성을 높일 수 있음. 재생에너지의 발생과 전기차 충전, 전력수요 피크시 전기차 저장전력 역송을 기술적으로 연동시킴으로써 전력시스템 안정화에 기여할 수 있음.

- 본 연구에서는 2030 NDC 목표에서 재생에너지 공급, ESS, 전기차 섹터 커플링의 경제적, 환경적 편익을 분석하여 목표 달성을 위한 비용 효과적 방향을 제시함. 분석을 위한 전기차 섹터 커플링을 반영한 전력모형 DIETER와 전기차 충전모형 emobpy를 국내화하여 활용함. 2030년 재생에너지 공급 비중, 전기차 도입 420만 대를 대상으로 V2G 중 일방향 스마트 충전을 도입하는 시나리오(V1G)를 도입하는 상황과 도입하지 않는 상황을 비교하여 전력시스템 비용, 온실가스 배출량, ESS 도입 영향을 분석함.

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