Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies (한국지리정보학회지)

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Assessment of Wave Power Potential in the Kangwon and Dongnam Regions, Korea

강원권 및 동남권 지역의 파력발전 잠재성 평가

  • Jang, Mi-Hyang (Department of Energy Resources Engineering, Pukyong National University) ;
  • Choi, Yo-Soon (Department of Energy Resources Engineering, Pukyong National University)
  • 장미향 (부경대학교 에너지자원공학과) ;
  • 최요순 (부경대학교 에너지자원공학과)
  • Received : 2013.09.04
  • Accepted : 2013.11.05
  • Published : 2013.12.31
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Abstract

This study performed an assessment of wave power potential in the Kangwon and Dongnam regions encompassing the East Sea and part of South Sea. Annual electricity production and economic effects of 28 wave energy converters with 750kW capacity were analyzed using significant wave height and peak wave period data(created from the NOAA's NWW3 model) and InVEST software(developed by Stanford University and University of Minnesota). Annual electricity production was estimated to be up to 1,207MWh/year and at least 163MWh/year. The spatial pattern of annual electricity production showed that the sea far from land has higher wave power potential than the sea near coast. The net present value(NPV) of 28 wave energy converters was calculated by considering an operation period of 25 years. When assuming that the electricity produced from wave energy converters is transferred to onshore power plants through underwater cables, the NPV was estimated to be up to 5,883USD(6,600,000KRW) and at least -63,494USD(-71,000,000KRW). In contrast, the NPV increased up to 28,095 USD(31,600,000KRW) when assuming that the electricity is utilized in the Ulleungdo and Dokdo. In addition, it was found that the break-even line of NPV in the East Sea becomes closer towards the land according to the increment of electricity price. The NPV of wave energy converters near the Ulleungdo and Dokdo will be 88,158 USD(99,000,000KRW) if the increment of electricity price is 100KRW.

본 연구에서는 강원권 및 동남권에 해당하는 동해와 남해일부 해역을 대상으로 파력발전 시스템을 도입함으로서 기대할 수 있는 잠재성을 평가하였다. 연구지역 해역에 750kW급 파력발전기 28대를 설치하는 것을 가정하고, 미국 국립해양대기청(NOAA)의 NWW3(Noaa Wave Watch III) 모델로부터 구축된 평균 유의파고 및 첨두파주기 자료와 스텐포드 대학과 미네소타 대학이 공동 개발한 InVEST 소프트웨어를 이용하여 연간 전력 생산량과 경제적 효과를 분석하였다. 분석 결과 연구지역에서의 발전 전력량은 최대 1,207MWh/year, 최소 163MWh/year로 산정되었으며, 연안보다는 육지로부터 먼 해역으로 갈수록 발전 전력량이 점차 증가하는 공간적 분포 패턴을 보였다. 파력발전 시스템의 운영기간을 25년으로 가정하고 시스템 도입을 위해 투입되는 비용과 생산되는 전력의 판매 수익을 함께 고려하여 순현재가치(NPV)를 산정하였다. 그 결과 파력발전 시스템으로부터 생산된 전력을 해저 케이블과 강원권과 동남권 지역의 해안가에 위치한 10개의 발전소들의 설비를 이용하여 내륙으로 공급할 경우에는 NPV가 최대 5,882달러(약 6,600천원), 최소 -63,494달러(약 -71,000천원)인 것으로 분석되었다. 반면, 파력발전 시스템으로부터 생산된 전력을 울릉도와 독도의 전력망으로 공급할 경우, 해저 케이블 설치를 위해 투입되는 초기 비용이 크게 줄어들어 울릉도, 독도 인근 해역에서 NPV 값이 최대 28,095달러(약 31,600천원)까지 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전력 판매단가가 증가할수록 동해상의 NPV의 손익분기선이 육지 쪽으로 가까워지는 것으로 분석되었으며, 울릉도, 독도 인근 해역에서는 전력 판매단가가 현재 수준보다 100원 상승할 경우 NPV 값이 최대 88,158달러(약 99,000 천원)까지 증가하는 것으로 예측되었다.

Keywords

References

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