태양광 발전(이하, PV)을 중심으로 하는 재생가능 에너지의 도입이 급속히 진행된 결과, 잉여 전력의 발생이나 주파수 조정력의 부족, 계통 혼잡 등의 여러 가지 전력계통의 과제가 표면화되고 있다. 또한 각 플레이어(발전사업자, 송배전사업자, 소매전기사업자, 수요가)는 임밸런스(imbalance) 회피나 재생가능 에너지 전원의 출력 제어, 에너지 매니지먼트의 고도화 등 사업상의 여러 가지 과제에 직면하고 있다. 한편, 세계 각국에서는 IoT 기술의 발전에 의해 전력계통에 점재하는 축전지·EV(Electric Vehicle) 등의 분산형 에너지 리소스(DER)의 활용이나 수요 측을 조정하는 디맨드 리스폰스(DR)나 가상 전력 플랜트(VPP)의 비즈니스가 보급되고 있다. 이 글에서는 VPP 비즈니스에 필요한 애그리게이션 플랫폼과 함께 VPP를 활용한 실증사업 및 실제 시장 참여의 대응에 대해 소개한다. VPP 사업에 필요한 애그리게이션 플랫폼 일본에 있어 VPP는 AC(Aggregation Coordinator), RA(Resource Aggregator), 리소스의 3층 구조에 의해 표현되고 있다. RA는 개별 리소스를 집약 제어하는 것, AC는 각 RA의 리소
260MWh ESS 시설 도입…15년간 장기계약으로 사업 안정성 보장 재생에너지 20% 달하는 제주도 전력계통 안정 기대…전국 확대 추진 날씨에 따라 변동성이 큰 태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전 비중이 20%에 달해 전력 수급 안정화 도전이 날로 커지는 제주도에 '전기 저수지' 역할을 할 배터리 에너지저장장치(ESS)가 도입된다. 탄소중립 시대를 맞아 2036년까지 우리나라의 신재생에너지 비중이 30% 이상으로 확대될 예정인 가운데 정부는 전력 수급 안정을 위해 앞으로 제주도의 첫 운영 경험을 바탕으로 ESS 활용을 전국으로 확대해나갈 방침이다. 산업통상자원부는 17일 제주 전력 수급 안정화와 재생에너지 출력 제어 문제 완화를 위한 ESS 설비 도입을 추진한다고 밝혔다. 산업부는 오는 18일 260메가와트시(MWh) 규모의 배터리 ESS 사업 입찰 공고를 낼 계획이다. 이는 태양광·풍력 발전이 왕성해 수요보다 공급이 많을 때 65메가와트(㎿) 전력을 4시간 동안 충전해 보관했다가 전기 공급이 필요할 때 다시 같은 전력을 4시간 공급할 수 있는 수준이다. 이번 입찰은 제10차 전력수급기본계획에 따른 것으로, 물량은 제주도 전력 계통 안정화를 위해 단기적으로
산업부, 재생에너지-전력계통 TF 1차 회의 정부가 늘어나는 전력망 수요에 대응해 발전원 분산과 전력망 건설 대체방안을 적극 추진한다. 산업통상자원부는 18일 서울 종로구 한국생산성본부에서 한전 등 에너지 공기업 관계자 및 전문가와 함께 '재생에너지-전력계통 TF(태스크포스)' 제1차 회의를 개최했다고 밝혔다. 산업부는 전력과 신재생에너지 정책을 종합적으로 고려한 전력계통 정책을 논의하기 위해 태스크포스를 구성하고 이날 첫 회의를 열었다고 설명했다. 현재 우리나라는 재생에너지 확대와 지역 내 전력 수급 불균형으로 전력망 보강 수요가 급격히 늘어나고 있지만, 전력망 건설에 대한 사회적 수용성이 낮아 전력망 확충에 어려움을 겪고 있다. 이에 정부는 계통 여유지역으로 발전원과 전력수요를 분산하는 한편 대규모 투자 없이 유연송전기술(반도체로 전기흐름을 제어하는 기술) 등을 활용해 전력망 수용능력을 높이는 전력망 건설 대체방안(NWAs)을 적극 활용하겠다고 밝혔다. 아울러 상황에 따라 발전력을 조정하기 어려운 원전과 신재생에너지 발전 비중이 확대됨에 따라 에너지저장장치(ESS)와 전력계통 안정화 설비인 동기조상기 등의 활용을 늘리고, 예비력 기준을 개선해 안정적인 전
실제 전력계통과 동일한 154kV급 변전설비 종합 실증시험장 구축 한국전력은 전력 기자재를 실제 전력계통과 동일한 환경에서 성능평가 할 수 있는 ‘변전설비 종합 실증시험장’을 구축했다. 한전은 변전설비 종합 실증시험장을 통해 친환경·고효율 新기기 개발, 노후 변전설비 증가에 따른 교체 및 주요 고장원인 규명 등에 활용할 계획이다. 변전설비 실증시험장은 전력계통의 핵심인 변전설비의 신뢰성을 대폭 강화하기 위해 구축한 국내 최초 종합 실증시험 Test Bed이며, 154kV급 실규모 실증변전소와 고전압시험동으로 구성된다. 실증변전소에는 154kV, 23kV 가속열화시험설비, 디지털변전 실증시험설비, 낙뢰유입과 차단기 개폐 써지 실측설비 등의 측정 설비가 구축되었다. 옥외 고전압시험동에는 5,000A급 대전류 주입설비를 구축함으로써 실제 변전소와 동일한 환경에서 다양한 실증을 수행할 수 있다. 또한, 기설 고창시험센터설비, 에너지저장장치(ESS), 배전시험선로와의 접속을 통해 디지털 변전, 예방진단, 신재생, 변전/배전 연계 등 다양한 분야에서 종합적인 성능 시험이 가능하다. 고창전력시험센터는 변전설비 종합 실증인프라를 보유함으로써, 세계적 규모의 전력시험센터로서
[첨단 헬로티] 한국전력(사장 김종갑) 전력연구원이 전력계통 주파수를 공부하는 학생과 전문가를 위해 ‘발전소 터빈과 전력계통 주파수 제어’를 발간했다고 밝혔다. 발전소 터빈과 전력계통 주파수 제어 책은 발전기와 주파수의 관계를 이론과 실무에서 얻은 지식을 수록한 책이다. 전력설비는 전력을 생산하는 발전설비와 생산된 전력을 수송하고 분배하기 위한 송전선로, 변전소, 배전선로 등 수송설비로 구성된다. 전력계통 내부의 전기를 일정한 주파수로 제어하기 위해선 유효전력을 공급하는 발전소 터빈의 역할이 중요하다. 이 책은 저자가 근무하면서 얻은 실무 지식과 발전소 터빈 제어 시스템을 연구 개발해 현장에서 습득한 기술적인 내용 등이 담겨있다. 저자는 원동기인 터빈과 피동체인 발전기와 전력계통 주파수의 관계를 좀 더 쉽게 이해하고 익힐 수 있도록 실무에 이론을 접목하여 설명했다. 또, 최근 화두인 에너지저장장치(ESS)의 역할과 제어, 터빈계통과 증기터빈의 과속도 보호 등에 대한 내용도 다루었다. 저자인 최인규 한전 전력연구원 책임연구원은 “책이 발전소 현장의 계측제어 기술자들과 터빈과 전력계통 주파수 제어에 관심을 갖는 모든 분들께 전체를
[첨단 헬로티] 한국전력(사장 조환익)은 출력 변동성이 큰 신재생 전원의 확대와 송전선로 및 변전소 건설이 어려워짐에 따라 안정적 전력계통 운영을 위해 신개념 에너지저장시스템(KEPCO Grid Energy Storage System, 이하 KG-ESS) 도입을 추진하고 있다. KG-ESS는 전력계통의 안정도를 개선하는 계통안정화용 ESS를 의미하며, 계통주파수 조정을 위해 기 설치된 ESS를 포함해 지금 한전에서 세계 최초로 개발 중이며 전압안정도 개선용 ESS를 총칭해서 말한다. 정부는 2030년까지 전체 발전량의 20%를 신재생 전원으로 대체하는 에너지정책을 수립 중이며, 이중 출력의 변동성이 큰 풍력·태양광발전은 전체 신재생전원 설비용량의 약 80%로, 대규모의 변동성 전원을 전력계통에서 안정적으로 수용하기 위해 계통안정화용 ESS의 필요성이 증대될 전망이다. 동해안과 서해안의 발전력 및 수도권의 부하 집중심화와 더불어 송전선로 건설 지연은 광역정전 발생 우려 및 발전제약 등 계통안정도 확보에 문제가 발생할 가능성이 높아짐에 따라, 이러한 문제를 해결 수단으로 전력계통 안정도를 개선시킬 수 있는 KG-ESS가 활용될 전망
[첨단 헬로티] 한국전력은 오늘(15일) 한전 남서울지역본부에서 정부의 신재생에너지 정책의 일환으로 차질 없는 신재생전원 계통접속을 위한 전력계통 보강계획을 소개하고, 현장의 애로사항 청취를 위해 유관기관 및 발전사 관계자들을 초청하여 설명회를 개최했다. 정부는 2030년까지 전체 발전량의 20%를 신재생전원으로 대체하는 에너지정책을 수립 중이며, 이중 풍력·태양광발전은 전체 신재생전원 설비용량의 약 80%가 될 것으로 전망하고 있다. 이번 설명회에서 한전은 2030년 신재생전원 확대에 대비한 전력계통 Agenda를 소개하고, 신재생전원 계통접속 확대를 위한 추진계획을 설명하는 자리를 마련했다. 우선 지난 ’17년 4월 차질 없는 신재생 계통접속을 위해 기존 154kV 변압기별 신재생전원 접속용량 한도를 2배(25MW→50MW)로 상향하는 등 송배전용전기설비 이용규정을 개정한 바 있으며, 향후 신재생전원 확대에 따라 필요시 변압기 및 변전소 신설 등 계통보강을 지속적으로 시행할 계획이다. 원활하고 효율적인 신재생전원 계통접속을 위해 새로운 전압(70kV)을 도입하여 발전고객에게 다양한 접속환경을 조성하고 계통접속 비용 최소화를
최근 신재생에너지원의 증가로 인해 기존 변압기의 기능적 한계가 나타나고 있다. 신재생에너지원의 전력 공급 시 발생하는 선로전압 상승 및 연계운전으로 인한 고조파 현상에 대응하기 위해 커패시터, 무효전략보상기(STATCOMs), 인버터 등의 무효전력보상장치와 에너지저장장치용 전력변환기를 추가해야 한다. 이에 따라 고품질 전력제어 기술의 필요성이 증가하고 있으며 기존의 수동소자를 대체하는 스마트 반도체 변압기에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 기존의 변압기는 60Hz의 단방향의 전압을 승압 또는 강압하는 용도로 99%의 고효율과 높은 신뢰성을 가진다. 하지만 최근 신재생에너지원의 증가로 인해 기존 변압기의 기능적 한계가 나타나고 있다. 신재생에너지원의 전력 공급 시 발생하는 선로전압 상승 및 연계운전으로 인한 고조파 현상에 대응하기에는 기존의 변압기만으로는 어려워 선로에 커패시터, 무효전략보상기(STATCOMs), 인버터 등의 무효전력보상장치들을 추가로 설치해야 한다. ▲ 사진 1. 기존 변압기 vs Solid-State Transformer(SST) 또한 기존 변압기의 단방향 에너지 공급 방식은 신재생에너지원의 불연속성을 보완하기 위해 에너지저장장치용 전력변
실시간 전력계통 상황에 기반한 에너지저장장치의 운영 기술은 에너지저장장치의 운영 기능을 3가지 서비스로 분류하고 전력계통 운영 상황에 따라 각 서비스의 편익을 실시간으로 분석하고 분석 결과를 이용하여 최적의 편익으로 에너지저장장치를 운영하는 기술이다. 본 시스템은 국내 기업인 (주)파워이십일과 기술이전 계약을 완료하고 기술 지도를 시행하고 있다. ▲ 그림 1. 송배전용 ESS 운영 시스템 ESS의 필요성 에너지저장장치(ESS)는 생산된 에너지를 다양한 형태로 저장했다가 필요시에 다시 사용할 수 있도록 공급하는 시스템으로서, 에너지저장장치를 이용하면 전력수요가 낮은 시간에 저장했다가 필요할 때 사용할 수 있어 효율적인 전력 활용이 가능하다. 에너지저장장치는 적용 대상에 따라 소비자용, 송배전용, 발전용으로 구분되며 각 대상별로 다양한 목적으로 활용이 가능하다. 송배전용 에너지저장장치는 부하평준화, 주파수 조정, 신재생발전 안전성 확보 등에 활용한다. 한전에서도 에너지저장장치 사업을 차세대 먹거리로 발굴하고자 2011년부터 송배전용 에너지저장장치 운영 기술 개발 과제 및 사업을 시행하고 있으며 에너지저장장치의 설치와 활용은 날로 늘어가고 있다. 이에 따라 송배전
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