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한전이 만드는 재생에너지

전 세계적으로 강조되고 있는 환경 문제는 우리 모두가 해결해야 할 과제입니다. 한전 역시 태양광, 풍력 등 다양한 재생에너지 발전 사업을 추진하고 있으며 이는 더욱 확대될 것으로 보입니다. 그런데 재생에너지 발전량이 전력 수요를 초과하면 문제가 발생할 수 있다는 사실, 알고 계신가요? 안정적인 재생에너지 발전을 위해 한전이 발표한 기술 개발 추진 계획에 대해 알아보겠습니다.

 

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너무 많아도 문제라고? 제주도 재생에너지 현안

고질적인 재생에너지 출력 제어 문제가 제주도에서 발생하고 있습니다. 재생에너지 발전 비중이 증가함에 따라 태양광 발전량이 많은 낮 시간대에 전력 수요보다 전체 발전량이 초과하는 과잉 상황이 지속적으로 발생하는데요. 이로 인해 재생에너지 발전을 인위적으로 감축해야 하는 상황에 다다랐습니다. 재생에너지 발전 비중이 증가할수록 출력 제어 횟수는 늘어날 것이며 이는 곧 탄소중립 실현을 위한 재생에너지 확대를 방해하기 때문에 근본적인 대책을 마련해야 합니다.

 

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안정적인 계통을 만드는 회전력 공급 기술

전력계통에 회전력을 공급하여 안정적인 전력계통을 이룰 수 있습니다. 현재 전력계통은 터빈발전기의 회전력으로 교류중심의 에너지를 생산합니다. 반면 태양광 등 재생에너지 발전 설비는 회전력이 아닌 ’직류‘ 중심의 인버터 방식이기 때문에 재생에너지가 늘어날수록 계통의 안정성은 떨어집니다. 이를 해결하기 위해 계통에 별도의 회전력을 공급할 수 있는 플라이휠 동기 조상기를 운영하거나 인버터의 주파수 응동을 제어하여 전력계통의 안정성을 높일 수 있습니다.

 

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재생에너지 발전량 예측 기술

재생에너지 발전은 햇빛이나 바람 등 날씨의 영향을 많이 받아 변동성이 큽니다. 만약 재생에너지 발전량을 정확하게 예측할 수 있다면 출력제어량을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 송배전망과 발전 설비 역시 유연하게 접속할 수 있어 전력망에서의 재생에너지 수용력을 높일 수 있습니다.

한전 데이터사이언스연구소는 인공지능에 기반하여 태양광 발전량 예측 기술'을 자체 개발했는데요. 기상관측 데이터를 딥러닝 기법으로 분석해 기상예보 데이터가 입력되면 발전량을 예측하는 기술입니다. 이를 통해 재생에너지의 변동성으로 인해 발생하는 발전기 추가 기동 정지 및 증감 발 비용을 절감할 수 있어 효율적인 전력계통 운영이 가능합니다.

 

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다양하게 활용되는 ESS

대규모 설비를 투자하는 대신, 기존의 ESS를 활용하여 비용 효과적으로 재생에너지를 확대할 수 있습니다. 재생에너지 출력 제어 문제가 자주 발생하는 제주도에는 발전기 고장을 대비하여 주파수 급락을 막기 위한 ESS가 설치되어 있는데요. 특정 송전선로에 태양광 및 풍력 발전이 집중되면 주파수 조정용 ESS가 이를 흡수하여 송전선로의 과부하를 해소할 수 있습니다.

 

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슬기로운 재생에너지 발전을 위하여

안정적인 재생에너지 발전을 위해 한전이 추진하고 있는 기술 개발에 대해 알아 보았는데요. 이를 통해 계통 관성 및 안정성 확보와 재생 전원 활용을 극대화할 수 있습니다. 20221월까지 공개 모집을 통해 공동 연구할 협력 기관을 선정하고 2월부터 기술 개발 연구에 본격적으로 착수하여 23년까지 핵심 기술을 확보할 예정입니다. 제주도를 시작으로 육지 계통에도 순차적으로 적용할 예정이니 여러분의 많은 관심 부탁드립니다.

 

 

 


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