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태양광과 풍력 발전은 기상 및 기후의 변화, 즉 햇빛, 바람, 구름과 같은 자연현상에 영향을 받는다. 이에 따라 발전의 출력이 간헐적 (intermittency)이다. 간헐성의 영향에 따라 태양광 풍력의 출력이 시시각각 변하기 때문에 변동성(variability)이 비교적 높은 편이다. 이와 달리 석탄화력, 천연가스 발전 또는 원자력 등 전통적 발전원 (conventional generation) 2)은 후쿠시마 사태와 같은 ‘극심한’ 기상 및 기후 변화에 의해 가동이 중지되는 경우를 제외하고는 출력의 변동성 이 거의 없다. 기상 및 기후 변화의 영향을 받기 때문에 나타나는 또 하나의 특성은 신재생에너지 발전의 출력에 대한 정확한 예측이 어렵다는 점이다. 따라서 신재생에너지 발전의 출력은 불확실성 (uncertainty)을 띄고 있다. IEA는 변동적 재생에너지를 일정 일 또는 계절 동안 변동을 거듭하는 자원에 기반을 둔 재생에너지로 정의하며, 그 범주에 풍력, 태양광, 파력 및 조력을 포함한다. 본 연구에서도 이러한 특성을 갖는 신재생에너지 발전원을 변동적 재생에너지(variable renewables)라고 칭한다3)
태양광과 풍력 발전은 변동적 재생에너지를 사용하며 자연현상에 영향을 받아 발전의 출력이 간헐적이고 변동성이 커 불확실성이 확실하다. 하지만 석탄화력 등의 전통적 발전원은 출력의 변동성이 거의 드물다.