냉동고 부하 이동 vs. 수동 주파수 복구 예비력: 유연한 부하에 더 매력적인 것은 무엇인가?

핵심 개념

덴마크의 온도 조절식 부하에 대해 수동 주파수 복구 예비력 제공과 부하 이동 중 어느 것이 재무적으로 더 매력적인지 탐구하였다.

초록

이 연구는 덴마크의 온도 조절식 부하(TCL)인 슈퍼마켓 냉동고의 유연성을 활용하는 두 가지 방법, 즉 수동 주파수 복구 예비력(mFRR) 제공과 부하 이동을 조사하였다.
먼저, 실제 데이터를 바탕으로 냉동고의 온도 동역학을 나타내는 2차 회색 상자 모델을 개발하였다. 이를 통해 냉동고의 유연성을 수량화할 수 있었다.
다음으로, mFRR 제공과 부하 이동에 대한 최적화 문제를 정식화하였다. mFRR의 경우, 예비력 입찰, 활성화 입찰, 실시간 운영 등 의사결정 과정을 고려하였다. 부하 이동의 경우, 일간 전력 구매 비용 최소화를 목적으로 하였다.
시나리오 기반 접근법을 통해 2022년 실제 덴마크 전력시장 가격 데이터로 사례 연구를 수행하였다. 그 결과, 부하 이동이 mFRR 제공보다 약간 더 수익성이 높은 것으로 나타났다. 그러나 부하 이동은 냉동고 온도 편차에 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
이는 계통운영자 및 규제기관이 TCL의 mFRR 제공을 더 매력적으로 만들기 위한 정책적 조치가 필요함을 시사한다. 예를 들어 mFRR 예비력 가격에 인센티브를 추가하거나 녹색 크레딧을 부여하는 등의 방안을 고려할 수 있다.

통계

부하 이동 시 냉동고 공기 온도가 크게 벗어나는 것으로 나타났다.
mFRR 제공 시 냉동고 온도 편차가 부하 이동에 비해 더 완만한 것으로 나타났다.

인용구

"부하 이동이 mFRR 제공보다 약간 더 수익성이 높은 것으로 나타났다. 그러나 부하 이동은 냉동고 온도 편차에 더 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다."
"이는 계통운영자 및 규제기관이 TCL의 mFRR 제공을 더 매력적으로 만들기 위한 정책적 조치가 필요함을 시사한다."

핵심 통찰 요약

Load Shifting Versus Manual Frequency Reserve: Which One is More Appealing to Flexible Loads?

by Pete... 게시일 arxiv.org 04-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2309.01987.pdf

더 깊은 질문

TCL의 mFRR 제공과 부하 이동에 대한 수익 배분 구조를 고려하면 어떤 결과가 도출될까?

TCL이 mFRR 제공과 부하 이동을 통해 수익을 어떻게 분배할지 고려할 때, 연구 결과에 따르면 부하 이동이 mFRR 제공보다 더 매력적인 수익을 제공한다는 것을 알 수 있습니다. 하지만 이러한 수익은 에너지 이동량에 비례하며, 이는 냉동고 내부의 온도 편차에 직접적으로 영향을 미칩니다. 반면에 mFRR은 예약이 항상 활성화되지는 않기 때문에 온도 편차에 대한 영향이 적습니다. 이러한 결과는 TCL에게 부하 이동이 단순하고 수익성이 높은 수익원이 될 수 있음을 시사합니다. 그러나 mFRR 제공은 전력 그리드의 안정성을 유지하고 부하 이동이 전력 그리드의 공급-수요 균형을 대변하지 않도록 하는 데 도움이 되므로 시스템 운영자와 규제 당국에게 새로운 정책이 필요함을 시사합니다.

TCL의 mFRR 제공이 전력계통 안정화에 미치는 영향은 무엇일까?

TCL의 mFRR 제공은 전력계통의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. mFRR은 빠른 주파수 예비력이 고갈된 후 전력계통의 주파수를 안정화하는 데 사용되는 느린 반응 예비력입니다. TCL이 mFRR을 제공함으로써 전력계통은 공급-수요 균형을 유지하고 새로운 피크와 불균형을 방지할 수 있습니다. 따라서 TCL의 mFRR 제공은 전력계통의 안정성을 향상시키고 전력 네트워크의 운영을 보다 효율적으로 만들 수 있습니다.

TCL의 유연성을 활용하는 다른 방안은 무엇이 있을까?

TCL의 유연성을 활용하는 다른 방안으로는 에너지 저장장치(ESS)를 활용한 에너지 관리가 있습니다. ESS를 통해 TCL은 전력 수요를 조절하고 전력 네트워크에 유연성을 제공할 수 있습니다. 또한 스마트 그리드 기술을 활용하여 TCL의 전력 사용량을 최적화하고 전력 네트워크의 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 TCL의 유연성을 활용하여 전력 수요를 예측하고 최적화하는 인공지능 기술을 도입하는 것도 유망한 방안입니다. 이러한 다양한 방안을 통해 TCL의 유연성을 최대화하고 전력 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있습니다.