모선한계가격의 분석을 통한 발전사의 전력 포트폴리오 최적화 연구

Abstract

20세기 후반부터 시작된 탈규제화의 흐름 속에서, 전력 산업의 효율성 향상과 후생 증가를 위하여 각 국에 전력 시장이 도입되었다. 규제 요금과 달리 시장 수급 상황에 따라 변동하는 전력 가격과 공급 부족, 수요 예측 오차 등의 불확실성은 전력 시장 참여자들의 수익 예측에 어려움을 야기했다. 이러한 불확실성에 대응하여 시장 참여자 입장에서 손실 위험을 최소화 하는 동시에 이익을 최대화하기 위해 포트폴리오 이론을 도입하여 활용하는 방안이 연구되어 왔다. 전력 시장에서 발전사나 LSE(Load Serving Entity)가 전력 상품들에 대한 분산 화된 판매/구매 최적 비율을 결정하는 연구가전력 포트폴리오 최적화이다. 현재까지 이루어진 선행연구들의 연구 방향은 전력 시장의 거래 종류 및 상품들에 대한 연구와 위험 모델링에 주안점을 둔 연구가 주로 진행되었다. 이러한 전력 포트폴리오 연구에서 전력 시장 가격과 전력 거래 가격은 주로 역사적 데이터를 통계적으로 분석하는 경험적 방법론을 바탕으로 수행되었다. 전력 상품의 본질적 특징인 계통 특성에 의해 가격이 영향을 받는 것을 반영하는 연구는 충분히 이루어지지 않은 상황이다. 전력 시장에서 전력 가격은 물리적 계통 특성의 변화에 밀접하게 연관되어 있으며, 전력 계통 특성 변화에 따라 최적 전력 포트폴리오 또한 달라진다. 본 논문에서는 모선 한계가격 모델링을 통해 계통 특성 변화를 고려하여 전력 가격의 분포를 모델링하고, 이를 반영한 전력 포트폴리오 최적화 방법을 제안하고자 한다.