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전력 저장설비를 포함한 마이크로그리드의 평가

전문가 제언: ○ 세계 각국은 대규모의 중앙집중식 전원에서 점차 여러 개의 소규모 분산형 전원시스템으로 전환시키는 추세이며 대규모 정전사태의 발생에 대한 해결책으로 또한 신재생에너지의 도입을 위해 이러한 경향이 가속화되고 있다.

○ 그러나 태양광, 풍력, 연료전지, 소형 열병합발전 등의 이러한 분산형 전원을 기존의 전력계통에 연계시키려면 안정적인 계통연계 운전을 위해 최소한의 기술적 기준을 충족시킬 필요가 있다.

○ 한국전력은 전압, 주파수, 고조파, 역률 등의 기존 전력품질을 유지하고 정전시간과 정전횟수 등의 공급 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하고 있다. 또한 전력 공급설비와 수용가의 설비를 보전해야 하고 기존 전력계통과 협조하여 운전할 수 있는 안정성을 확보하도록 하고 있다.

○ 풍력과 태양광을 비롯한 신재생에너지원을 이용한 발전은 출력이 매우 가변적이어서 전력 저장시스템을 설치하여 부하와 수전전력, 발전전력을 평준화해야 하며 전력계통의 제어가 가능하고 비상전원으로 기능할 수 있어야 한다.

○ 특히 최근에는 IT시대에 고품질의 전력공급이 필요하여 주파수와 전압 변동 폭의 최소화와 무정전을 요구하고 있어서 전력 공급설비의 부하 추종성과 공급안정성은 더욱 중요해지고 있다.

○ 이 글은 태양광발전이나 풍력발전 등의 출력 변동이 심한 재생에너지 시스템과 축전지 등의 전력저장설비로 구성되는 분산형 전력계통의 마이크로그리드를 평가하고 풍력발전, 축전지 및 가스터빈의 최적 용량을 제시하고 있다.

○ 풍력발전이나 태양광발전은 기후에 따라 운전 가변성이 높아 전력계통의 불안전성을 높이지만 축전지 등의 전력저장설비로 보완하여 전압 제어, 고조파, 주파수 변동, 계통의 단락전류 등을 해결하면 열병합발전시스템과 함께 분산형 전원으로서 공급가치가 높다.

저자: Takao SHINJI, Tetsuo YAMAKAMI, Akito MORIYAMA, Atushi AKISAWA, Takao KASHIWAJI, Goro FUJITA, and Masayoshi MATSUBARA
자료유형: 학술정보