제1장 서 론 1

제2장 세계 재생에너지 전력 부문 전망 및 변동성 재생에너지 도입의 문제점 7
1. 세계 재생에너지 전력 부문 전망 7
2. 변동성 재생에너지의 문제점 14

제3장 기존 전력계통망 모형 연구 19
1. 전력계통망 모형의 개요와 효용 19
2. 미국 전력 계통망 모형 사례 21
3. 전력계통망 모형 이용한 선행 연구 분석 26

제4장 MPSOPF 모형 분석 29
1. MPSOPF 개요 및 특성 29
2. MPSOPF 목적함수 및 제약식 구조 30
3. MPSOPF 핵심 구조 개념 분석 36
4. MPSOPF 활용가능성 분석 40

제5장 제주도 전력계통망 모형 구축 43
1. 제주도 전력계통망 모형 구축 44
2. 제주도 전력수요 구조 46
3. 제주도 풍력발전 보급 현황 및 계획 49

제6장 풍력 확률 모형 개발 53
1. 풍속 예측 모형 구축 55
2. Monte Carlo 시뮬레이션 적용한 풍속예측 profile 생성 56
3. 풍력 profile로 변환 58
4. 풍력 Scenario Profile 추출 60
가. Markov Transition Probability 생성 61

제7장 정책 시나리오 분석 65
1. 정책 시나리오 구축 65
2. 정책 시나리오 분석 67
가. 계절별 대표일 시나리오 결과 분석 67
1) 최적 발전믹스 분석 67
2) 전력시스템 최적화 결과요약 71
3) 계절별 풍력발전 패턴 분석 74
4) 전력시스템 운용비용 분석 75
나. 지역별 계통한계가격(SMP) 및 송전망 혼잡 분석 77
1) 지역별 계통한계가격 분석(SMP) 77
2) 잠재적인 송전망 혼잡 효과 분석 80
다. ESS 최적 운용 패턴 분석 82
1) ESS 충방전 패턴 분석 82
2) ESS 저장 에너지량 패턴 분석 84
3. 연간 계통운영비용 분석 86
가. 연간 전력수요 패턴 86
나. Interpolation 기법 이용한 연간계통운용비용 분석 88
1) PCHIP 보간법 이용한 연간계통운용비용 패턴 88
2) 연간계통운용비용 분석 90
3) 풍력규모와 ESS 효용의 상관관계 분석 93
4. 최적 ESS 용량 분석 95
가. Li-Ion ESS 비용 구조 및 전망 95
나. 최적 ESS 용량 탐색 97

제8장 결론 및 시사점 101

참고 문헌 105

부 록 109