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Energy planning and optimal energy provision : 에너지 계획과 최적 에너지 제공: 케냐 전력 부문에 대한 후향적 분석
A retrospective analysis of the power sector in Kenya

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Authors
Nancy Jepkemboi Mberia
Advisor
Yeonbae Kim
Issue Date
2020
Publisher
서울대학교 대학원
Description
학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :공과대학 협동과정 기술경영·경제·정책전공,2020. 2. Yeonbae Kim.
Abstract
The challenges facing the power sector in Kenya have changed from the early 2000s when energy consumption was curtailed by insufficient power generation and unreliable power supply. One of the key challenges that has emerged in recent times is an anticipated energy surplus in the medium-term that could potentially increase electricity costs in the country.
The objective of this study is to quantitatively analyze the role that energy planning has played in guiding the development of policy and the achievement of government objectives pertaining to optimal energy provision in view of the challenges currently being faced by the sector. The study applies a retrospective optimization approach for its analysis using LEAP (Long-range Energy Alternatives Planning system) to build a model of Kenyas power sector from 2002 to 2017. Two scenarios, considered as possible development pathways to the historical development of the power sector during the study period, are built in the model in line with the objectives of the study.
The results of the analysis are compared in terms of installed capacity expansion, generation mix, carbon dioxide emissions, as well as costs in order to identify an alternative optimal energy supply strategy and therefore determine the significance of energy planning in energy policy formulation and optimal energy provision.
The key findings and policy recommendations of the study are as follows: first, optimal power generation capacity expansion is instrumental in tackling the challenges of insufficient or surplus installed capacity in the system; hence, government capacity expansion programs should be advised by the planning process on the requisite capacity and expansion rate to minimize mismatches between supply and demand.
Second, optimal power generation plays a role in dealing with the challenges of idle installed capacity in the system. Thus, policy decisions regarding technologies to be used for power generation, which in turn influence energy resources development, should be guided by the energy planning process to lessen the share of idle capacity in system.
Third, optimal capacity expansion plays a part in managing electricity costs. Therefore, power system investment plans should be guided by the planning process in the selection of suitable generation technologies that can potentially contribute to least cost power generation.
Lastly, optimal power generation can contribute to the reduction of carbon dioxide emissions and as a result, can assist in the mitigation of climate change. Hence, capacity expansion programs as well as policies and strategies aimed at climate change mitigation, which in turn affect clean and renewable energy resources development, should be advised by the planning process in the selection of appropriate generation technologies.
케냐 전력 부문이 직면하고 있는 도전 과제는 2000년대 초 불충분한 발전량과 안정적이지 않은 전력 공급으로 에너지 소비가 축소되었던 상황으로부터 변화했다. 최근 들어 나타난 주요 과제 중 하나는 중기 에너지 잉여로 인해 국내 전기요금이 증가할 수 있다는 것이다. 본 연구의 목적은 현재 직면하고 있는 과제의 관점에서 에너지 계획이 최적 에너지 공급과 관련된 정책 개발 및 정부 목표 달성을 위해 수행한 역할을 정량적으로 분석하는 것이다. 본 연구는 2002년부터 2017년까지의 케냐 전력 부문 모형을 구축하기 위해 LEAP(장기 에너지 계획 시스템)를 이용한 후향적 최적화 접근법을 적용한다. 본 연구의 목적을 고려하여, 연구 기간 동안 전력 부문의 역사적 개발에 대해 가능한 개발 경로로 간주되는 두 가지 시나리오를 모형에 구축하였다. 에너지 정책 도출 및 최적 에너지 공급에 있어 에너지 계획의 중요성을 확인하기 위하여, 분석 결과는 설치용량 확장, 발전 믹스, 이산화탄소 배출, 그리고 비용 측면에서 비교되었다. 분석 결과, 최적 발전용량 확장은 시스템에 부족하거나 남아도는 설치용량 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 하므로, 정부의 용량 확대 프로그램은 수요과 공급의 불일치를 최소화하기 위해 필수 용량 및 확장률에 대한 계획 프로세스의 조언을 구하여야 하는 것으로 나타났다. 최적 전력 발전은 시스템 내 유휴 용량으로 인한 문제를 처리하는 데 주요한 역할을 한다. 따라서, 에너지 자원 개발에 영향을 미치는 발전 기술에 관한 정책 결정은 에너지 계획 프로세스에 의해 시스템 내 유휴 용량을 감소시킬 수 있는 방향으로 유도 되어야 한다. 또한, 분석 결과는 최적 용량 확장이 전력 비용 관리에 있어서도 그 역할을 한다는 것을 보여준다. 따라서 전력 시스템 투자 계획 역시 최저 비용 발전에 잠재적으로 기여할 수 있는 적절한 발전 기술을 선택하는 에너지 계획 프로세스에 의해 인도 되어야 한다. 게다가, 최적 전력 발전은 이산화탄소 배출 감소에 기여할 수 있고, 결과적으로 기후 변화를 완화하는 데 도움이 될 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, 청정하고 재생 가능한 에너지 자원 개발에 영향을 미치는 용량 확장 프로그램뿐만 아니라 기후 변화 완화 정책과 전략 역시 적절한 발전 기술을 선정하기 위해 에너지 계획 프로세스를 참조하여야 한다.
Language
eng
URI
http://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000159382
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Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Program in Technology, Management, Economics and Policy (협동과정-기술·경영·경제·정책전공)Theses (Master's Degree_협동과정-기술·경영·경제·정책전공)
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