초전도 전력 기기의 사양과 특성 : (4) 품질 유지·저장

전문가 제언

□ 초전도체를 이용하는 전력용 기기 3가지를 다루고 있다. 즉 초전도 마그넷을 이용하는 전력에너지 저장장치(SMES)와 초전도 마그넷 베어링(SMB)을 이용하는 플라이휠 전력저장장치 및 초전도 한류기(限流器)이다. 처음 두 가지는 모두 전력에너지를 일시적으로 저장시키는 장치이며 후자는 전력계통에 단락(短絡)이나 지락(地絡)사고 시 전류의 흐름을 제한하려고 고안된 장치이다.

□ SMES는 당초에 양수발전을 대신하여 차세대에 전력을 저장시킬 수 있는 대형 에너지 저장장치로 구상되기 시작하였으나 기술적으로 해결되어야할 점이 너무 많았다. 특히 막대한 비용으로 인하여 소규모적인 쪽으로 연구방향이 바뀌었다. 기술적인 것으로는 초전도체 설계 및 제작기술, 전력변환 장치의 설계 및 제작기술, 전류제어장치, 전류리드 등 요소기술과 부수적인 주변기술로는 고진공기술, 냉각기술, 보온기술, 밀폐기술, 열 차단기술 등 최첨단 기술들이 모두 동원되는 종합기술이 필요하다. 이와 같이 주변기술이 발전에 따라 SMES는 차원이 달라진다. 특히 고온 초전도체의 등장으로 대형기기는 대기 중인 상태에 있다. 그러나 소형 SMES는 상품화되어 전력계통에서 전압 및 주파수 안정도에 기여하고 있다.

□ 초전도 플라이휠은 전력에너지를 플라이휠의 기계적인 회전에너지 형태로 변환시켜 축적하는 방식이다. 전기와 기계에너지 사이에 상호변환을 위하여 플라이휠 회전축에 전동발전기를 연결하고 전력의 저장/방출에 수반하여 플라이휠을 가속/감속시키는 것은 종래의 플라이휠 전력저장시스템과 같다. 다른 점은 지지베어링에 있다. 이 베어링에 고온초전도 벌크체가 갖는 강력한 자속을 이용하는 초전도자기베어링(SMB)을 사용하는 것이다. 기술적인 초점은 SMB에 있다.

□ 한류기의 주목적은 고장전류의 억제에 있으나 고장전류에 의한 전력기기의 장해를 감소시킴과 동시에 계통의 안정도와 신뢰성 향상 및 순시전압 억제에도 좋은 효과가 있다. 전력계통이 복잡하게 얽히고 지류가 많은 경우에는 그 효과가 대단할 것으로 기대된다. 우리나라의 전력시스템은 22.9kV 배전계통과 154kV 송전계통으로 단순화되고 있음으로 발전기의 전압 18kV를 고려한 이들 전압만을 집중적으로 연구할 필요가 있다.

저자

Editor

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2003

권(호)

(946)

잡지명

전기학회기술보고(39종)(D083)

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

43~68

분석자

양*덕

분석물

• 초전도 전력저장기기의 기술현황.pdf [210,105 byte]

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