재생에너지 발전시스템의 전력전자공학 기술현황

전문가 제언

○ 전기를 실생활에 이용하는 경우를 크게 나누면 정보 조작에 이용하는 것과 에너지로서 이용하는 것의 2가지로 분류할 수 있다. 전기는 통신기술이나 컴퓨터기술 발달의 밑바탕이 되었고 또한 산업 전반과 수송 및 조명 등의 에너지원으로서 문명 발달에 핵심적인 역할을 하였다.

○ 발전소가 생산한 전력은 변압기로서 적정 전압으로 변환시켜 사용할 수 있지만 주파수가 고정되어 있어 효율적인 변환에 제한이 있다. 파워일렉트로닉스(power electronics)는 처음에 정보처리 분야에서 전압이나 주파수를 즉각적으로 또한 효율적으로 변환하기 위한 기술로서 탄생되었는데 이제는 전력 분야의 제어기술로서 더 많이 활용되고 있다.

○ 파워일렉트로닉스는 power(전지기기, 회전기)와 electronics(디바이스, 회로) 및 이들을 연결하는 control(연속 제어, 표본 제어)의 3가지 영역을 포함한 기술 분야로 정의된다. 전력 변환장치는 컨버터(교류를 직류로), 인버터(직류를 교류로), DC/DC 컨버터(직류를 다른 전압의 직류로), 사이클로컨버터(교류를 다른 주파수의 교류로), 전력 조정기(전압만 조정) 등이 있고 파워 반도체 디바이스는 사이리스터, 파워트랜지스터, GTO, MOSFET, IGBT, IGCT 등이 있다.

○ 파워일렉트로닉스는 파워 반도체 디바이스를 사용한 스위칭(switching)에 의해 전력을 변환하거나 제어하는 기술로서 전력을 이용하는 모든 분야에서 사용되고 있다. 재생에너지 발전시스템은 대부분의 경우에 기후나 계절 및 밤낮에 따라 운전에 제한이 있으며 전력 품질이 고르지 않다. 따라서 이를 전력망에 연결하기 위해서는 전력 변환과 제어가 필수적이다. 최근에 재생에너지 발전시스템들이 크게 보급되고 있는 것은 파워일렉트로닉스의 기술 발전에 힘입은 바가 크다.

○ 이 자료는 재생에너지 발전시스템의 파워일렉트로닉스 기술현황을 요약하고 있다. 재생에너지는 미래 에너지 시나리오, 지구온난화, 환경보전 등에서 핵심 역할을 하고 있으며 재생에너지 이용의 열쇠는 파워일렉트로닉스의 기술 발전에 달려 있다. 따라서 이 분야의 기술 발전과 응용 분야 개척은 우리나라의 산업 발전에도 중요하지 않을 수 없다.

저자

Arindam Chakraborty

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

15

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

1816~1827

분석자

김*철

분석물

• 재생에너지 발전시스템의 전력전자공학 기술현황.pdf [250,574 byte]

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