제1절 운용전제
2. Node별 자료의 구축
- 5개 node별 수요는 다음의 지역별 수요비중에 의해 배분됨. 제2차 전력수급기본계획에 의하면, 2017년의 경인지역 전력수요는 전체수요 의 42.7%로서 14,000MW의 설비가 부족한 것으로 평가되고 있음. 반 면 중부지역은 전력수요는 전체의 8.7%이지만 설비는 20.4%가 있어 잉여 전력설비가 8,000MW임. 중부지역의 잉여전력은 중부-경인을 연 결하는 선로를 통해 경인지역의 부족 전력을 공급할 것으로 예상됨.
전력수요 발전량
2006 353,086 387,830
2010 416,623 454,293
2015 456,443 494,841
2017 466,046 504,976
2020 478,555 518,335
<표 4-1> 전력수요예측결과
자료 : 제3차 전력수급기본계획
- 영남지역은 2010년까지 약 2,000MW의 전력이 부족할 것이지만 2015 년 이후에는 신규설비의 증설로 약 2,500MW의 잉여전력이 발생할 것으로 예상
- 5개 node의 시간대별 부하패턴이 일정하다면 경인지역에 설비가 부 족한 시간대 또는 경인지역에 발전설비가 있으나 연료비가 고가인 설비가 가동되어야 하는 시간대에는 각 지역의 잉여전력량이 경인지 역으로 집중될 것임. 이 때 선로용량의 제약이 있다면 전체적인 운전 비용의 증가에도 불구하고 경인지역에 있는 고비용의 발전설비 가동 이 불가피해짐. 이것을 통상 계통제약이라고 함.
- GTMax는 기존의 전력시스템 운영 프로그램에서 반영하기 어려웠던 계통선로의 용량까지를 고려하여 발전기들의 최적발전량을 계산함.
지 역 구 분 2004 2005 2010 2015 2017
경 인
최대수요 21,589 (42.1%)
22,645 (42.7%)
25,991 (42.9%)
28,515 (42.8%)
29,388 (42.7%) 발전설비 14,184
(23.7%)
14,690 (23.5%)
19,069 (24.2%)
18,949 (22.0%)
19,544 (22.2%)
발전력 10,348 12,460 14,707 14,618 15,259
잉여전력 -11,241 -10,185 -11,284 -13,897 -14,129
영 동
최대수요 3,461
(6.8%)
3,554 (6.7%)
4,129 (6.8%)
4,626 (7.0%)
4,786 (7.0%)
발전설비 6,649
(11.1%)
6,751 (10.8%)
7,974 (10.1%)
7,974 (9.2%)
7,974 (9.1%)
발전력 6,195 5,726 6,150 6,151 6,226
잉여전력 2,734 2,172 2,021 1,525 1,440
중 부
최대수요 4,164
(8.1%)
4,324 (8.2%)
5,326 (8.8%)
5,778 (8.7%)
5,987 (8.7%) 발전설비 11,474
(19.1%)
11,977 (19.2%)
17,035 (21.7%)
16,966 (19.7%)
17,980 (20.4%)
발전력 10,190 10,158 13,138 13,088 14,038
잉여전력 6,026 5,834 7,812 7,310 8,051
호 남
최대수요 6,017
(11.7%)
6,023 (11.4%)
7,118 (11.7%)
7,940 (11.9%)
8,260 (12.0%) 발전설비 11,418
(19.0%)
11,717 (18.8%)
13,905 (17.7%)
13,235 (15.3%)
13,242 (15.0%)
발전력 10,759 9,938 10,725 10,210 10,339
잉여전력 4,742 3,915 3,607 2,270 2,079
영 남
최대수요 16,033 (31.3%)
16,390 (31.0%)
18,079 (29.8%)
19,745 (29.6%)
20,316 (29.6%) 발전설비 16,233
(27.1%)
17,278 (27.7%)
20,645 (26.3%)
29,214 (33.8%)
29,298 (33.3%)
발전력 13,772 14,654 15,923 22,537 22,875
잉여전력 -2,261 -1,736 -2,156 2,792 2,559
합 계
최대수요 51,264 52,936 60,643 66,604 68,737 발전설비 59,958 62,413 78,628 86,338 88,038
발전력 51,264 52,936 60,643 66,604 68,737
<표 4-2> 지역별 수요
자료 : 산업자원부, 제2차 전력수급기본계획, 2004.12
- 5개 node별로 배분된 제3차 전력수급기본계획의 2017년 발전량은 다 음과 같음.
2017년
발전량 경인 영동 중부 호남 영남
504,976 215,899 (42.8)
35,160 (7.0)
43,983 (8.7)
60,682 (12.0)
149,251 (29.6)
<표 4-3> Node별 발전량 배분결과
- GTMax 프로그램은 전력수요에 전력설비 가동을 시간대별로 최적화 하므로 전력수요를 시간대별로 입력할 필요가 있음.
․이 과정은 2005년도의 시간별 발전량 자료를 이용하여 각 node의 시간대별 부하자료를 작성함. 즉, 각 node별로 구해진 연간발전량을 2005년도 시간대별 발전량의 상대계수에 의해 구분함. 이 의미는 각 node의 부하형태가 동일함을 가정했다는 것으로서 동일 구간의 각 node별 수요는 부하의 크기만이 상이하다는 것임.
-1 0 ,0 0 0 2 0 ,0 0 0 3 0 ,0 0 0
1 5 9 1 3 1 7 2 1
경 인
영 남
호 남
중 부 영 동 MW
[그림 4-1] Node별 수요곡선
․다음 표와 그림은 2005년도 실적부하자료를 이용하여 2017년도 33번
째 주간 월요일의 node별 시간대별 부하를 나타낸 것임. 일최대부하 는 저녁 8～9시에 발생하며 각 node의 동시간대의 부하의 합은 59,820MW임.
경인 영동 중부 호남 영남 계
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
22,657 21,592 21,202 20,929 20,640 20,564 20,709 20,992 21,311 22,215 23,140 23,640 23,594 24,125 24,209 24,048 23,952 23,817 23,791 24,745 25,576 24,888 24,341 22,809
3,690 3,516 3,453 3,408 3,361 3,349 3,373 3,419 3,471 3,618 3,769 3,850 3,842 3,929 3,943 3,916 3,901 3,879 3,875 4,030 4,165 4,053 3,964 3,715
4,616 4,399 4,319 4,264 4,205 4,189 4,219 4,277 4,342 4,526 4,714 4,816 4,807 4,915 4,932 4,899 4,880 4,852 4,847 5,041 5,210 5,070 4,959 4,647
6,368 6,069 5,959 5,883 5,801 5,780 5,821 5,900 5,990 6,244 6,504 6,644 6,632 6,781 6,804 6,759 6,732 6,694 6,687 6,955 7,189 6,995 6,841 6,411
15,663 14,927 14,657 14,469 14,268 14,216 14,316 14,512 14,732 15,357 15,997 16,342 16,311 16,677 16,736 16,624 16,558 16,464 16,447 17,106 17,681 17,205 16,827 15,768
52,993 50,503 49,591 48,953 48,276 48,098 48,436 49,100 49,845 51,959 54,124 55,292 55,185 56,426 56,623 56,247 56,022 55,706 55,646 57,878 59,820 58,211 56,933 53,349
<표 4-4> Node별 시간대별 부하(2017년 8월 셋째주 화요일)
․GTMax의 시험운용 단계에서는 2017년의 33번째 주의 모든 시간대 를 모의함(168 시간).
- 다음으로 고려해야 하는 사항은 각 node를 연결하는 선로의 용량임.
기존송선로와 송전선로 증설계획 중 본 검토에서 고려하는 5개의
node를 연결하는 선로만을 선별한 것이 다음 표임.
변전소 (FROM)
변전소
(TO) 사업소 선로명 허용
전류
용량 연계 node
MVA MW
의정부3 울진#2 서울,대구 울정#1 3668 2192 1973 영남 경인
의정부3 울진#2 서울,대구 울정#2 3668 2192 1973 영남 경인
동서울3 신제천3 남서울,제천 신제천#1 3668 2192 1973 중부 경인
동서울3D 신제천3 남서울,제천 신제천#2 3668 2192 1973 중부 경인
서서울3D 청양3 수원,대전 서청#1 3668 2192 1973 중부 경인
서서울3 청양3D 수원,대전 서청#2 3668 2192 1973 중부 경인
청원3 신용인3 수원,제천 신용인#1 1834 1096 986 중부 경인
청원3 신용인3 수원,제천 신용인#2 1834 1096 986 중부 경인
동해3 신제천3 제천 동해#1 3636 2173 1955 영동 중부
동해3 신제천3 제천 동해#2 3636 2173 1955 영동 중부
신옥천3 무주P/P3 대전 무주양수 1834 1096 986 호남 중부
신남원3D 신옥천3 대전 신남원#1 3162 1890 1701 호남 중부
신남원3 신옥천3 대전 신남원#2 3162 1890 1701 호남 중부
청양3D 군산3 대전,전주 청군#1 3668 2192 1973 호남 중부
청양3D 군산3 대전,전주 청군#2 3668 2192 1973 호남 중부
신남원3 의령3 전주,창원 의령#1 3668 2192 1973 호남 영남
신남원3D 의령3 전주,창원 의령#2 3668 2192 1973 호남 영남
광양3 하동T/P3D 광주,창원 하동화력#1 3668 2192 1973 호남 영남 광양3 하동T/P3 광주,창원 하동화력#2 3668 2192 1973 호남 영남
서대구3 신옥천3 대구 서대구#1 1834 1096 986 영남 중부
서대구3 무주P/P3 대구 서대구#2 1834 1096 986 영남 중부
신영주3 신제천3 대구 제영#1 3668 2192 1973 영남 중부
신영주3 신제천3 대구 제영#2 3668 2192 1973 영남 중부
<표 4-5> 5개 node를 연결하는 송전선로
․의정부-울진 등 영남지역-경인지역간 선로용량 : 약 4,000MW ․동서울-신제천 등 중부지역-경인지역간 선로용량 : 약 10,000MW ․영동지역과 중부지역간 선로용량 : 약 4,000MW
․호남지역과 중부지역간 선로용량 : 9,000MW ․호남지역과 영남지역간 선로용량 : 8,000MW
․영남지역과 중부지역간 선로용량 : 6,000MW
- 송전선로는 345kV 이상을 대상으로 하며 분류된 5개 node 내의 송 전선로 또는 송전선로 건설계획은 node간의 전력 수송에 영향을 미 치지 않은 것으로 보아 제외함.
○ Node별 발전설비
- 제3차 전력수급기본계획의 2017년의 설비용량은 94,318MW임. 동 용 량은 겉보기 용량을 나타낸 것이며, 열병합, 신재생 전원 등 전력계 통 기여도가 정격용량에 미치지 못하는 전원에 대해서도 정격용량을 설비용량으로 표현한 것임.
- 본 검토에서는 실효용량의 적용 및 일반발전기(정격용량과 실효용량 이 동일한 전원, 여기에서는 일반화력과 원자력)의 사고율과 보수율 을 감안한 용량 입력하였음.
․사고율과 보수율을 각 발전원 공히 5%로 가정하고 정격용량의 10%
를 차감(derate)하는 방식을 적용하였음. 단, 원자력발전의 경우는 일 반화력과 달리 용량의 5%만을 차감했는데, 이것은 원자력발전의 이 용률 실적(05년의 이용률은 94.6%)을 고려한 것임.
구분 구 간 긍장 (c-km) 준공년도 필 요 성
765㎸ 신안성-신가평 150 2007 ○ 수도권 배후계통(남부-동부)연계
신고리-북경남 200 2009 ○ 고리 후속기(제2부지) 계통연결
345㎸
청 송 분 기 40 2006 ○ 청송양수 연결
보령T/P-청 양 60 2007 ○ 보령 7,8호기 계통연결
신포천-신가평 128 2008 ○ 수도권 동북부지역 계통보강
신덕은-신포천 90 2008 ○ 수도권 북서지역 계통보강
광 양-신강진 212 2008 ○ 전남지역 계통보강
신안성 분기 40 2008 ○ 수도권 동남부지역 계통보강
신수원-신용인 22 2009 ○ 수원지역 계통보강
북경남 제1분기 60 2009 ○ 신고리원전 1,2호기 계통연결
선산 분기 100 2010 ○ 구미지역 계통보강
신김해-신녹산 40 2010 ○ 부산 녹산공단지역 계통보강
예천P/P-신영주 40 2010 ○ 예천양수 연결
신충주 분기 104 2010 ○ 충북지역 계통보강
신당진-신온양 92 2010 ○ 충남 중서부지역 계통보강
신월성 분기 40 2010 ○ 신월성원전 1,2호기 계통연결
북경남 제2분기 120 2010 ○ 신고리원전 3,4호기 계통연결
신온양-신탕정 20 2011 ○ 아산 탕정산업단지 전력공급
신울산-신온산 16 2012 ○ 울산지역 계통보강
광양복합-여수화
력 26 2013 ○ 여수 국가산업단지 계통보강
신부평-신온수 22 2016 ○ 인천지역 계통보강
군 산-옥 구 46 2019 ○ 군산지역 계통보강
<표 4-6> 송전선로 증설계획
자료 : 제3차 전력수급기본계획
연도 원자력 유연탄 LNG 중유 경유 무연탄 수력/
양수 신재생 집단/
기타 계
2006 17,716 (27.0)
17,340 (26.5)
17,437 (26.6)
4,469 (6.8)
217 (0.3)
1,125 (1.7)
5,429 (8.3)
418 (0.6)
1,405
(2.1) 65,555 2010 18,716
(23.9)
23,080 (29.4)
20,387 (26.0)
4,559 (5.8)
261 (0.3)
1,125 (1.4)
5,429 (6.9)
1,235 (1.6)
3,618
(4.6) 78,409 2015 25,916
(27.9)
25,820 (27.8)
26,149 (28.1)
2,159 (2.3)
206 (0.2)
600 (0.6)
6,289 (6.8)
2,015 (2.2)
3,765
(4.0) 92,918 2017 27,316
(29.0)
25,820 (27.4)
26,149 (27.7)
2,159 (2.3)
206 (0.2)
600 (0.6)
6,289 (6.7)
2,015 (2.1)
3,765
(4.0) 94,318 2020 27,316
(29.0)
25,820 (27.4)
26,149 (27.7)
2,159 (2.3)
166 (0.2)
600 (0.6)
6,289 (6.7)
2,015 (2.1)
3,765
(4.0) 94,278
<표 4-7> 전원구성(제3차 전력수급기본계획)
(단위 : MW,%)
- 2017년 각 node의 발전설비용량의 합은 82,135MW임. 영남지역이 36,115 MW의 설비를 보유하여 전체의 약 44%의 설비를 보유함.
경인 영동 중부 호남 영남
수력 374 634 985 85 255
양수 - 1,150 - 600 2,700
화력 20,394 1,500 16,979 4,274 11,744
원자력 - - - 5,900 21,416
계 20,768 3,284 17,964 10,859 36,115
<표 4-8> Node별 발전설비용량
(단위 : MW)