스마트 그리드 (Smart Grid)

안녕하세요 레이닝덕 레덕입니다!

스마트 그리드! 전기, 전자 공부하는 학생 혹은 관련 산업 종사자라면 필히 들어봤을 그 단어! 뉴스에도 종종 나와서 관심 있는 분들은 아실만한 단어입니다. 

 

 

 스마트 그리드란?

기존 전력망에 정보통신기술을 접목하여, 공급자와 수급자 간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 지능형 수요관리, 신재생 에너지 연계, 전기차 충전 등을 가능케 하는 차세대 전력 인프라 시스템을 말합니다.

[특징]으로는,

1. 소비자 참여

2. 새로운 전력시장

3. 전력망 감시, 보호의 고도화 및 자기 치유

4. 분산전원(신재생에너지) 확대와 저장 기능 강화

5. 고품질 전력

6. 자산 최적화 및 운영 효율화

7. 전기차 운행 인프라

일곱 가지를 꼽을 수 있습니다.

 

[스마트 그리드를 구축할 시 장점]으로는

1. 양방향(생산/소비) 전력정보 교환을 통한 합리적 에너지 사용 유도

2. 고품질의 에너지 및 다양한 부가서비스 제공

3. 전기차, 신재생에너지 등 녹색기술의 접목 및 확장이 용이한 개방형 시스템이 구축되므로 산업 간 융복합을 통한 신사업 창출이 가능해집니다.

 

 

 스마트 그리드 구축을 통한 발생 효과

[에너지 효율 최적화]

현재 전기 에너지 소비는 주로 여름, 겨울과 오후 시간대에 집중되어 있어 비효율적입니다. 스마트 그리드가 구축되면 실시간으로 수요를 확인하고 그에 따른 생산을 하므로 효율이 최적화됩니다.

 

[신재생 녹색 에너지의 확대]

신재생 에너지는 일조량이나 바람의 세기에 따라 전력생산이 불규칙하여 현재의 전력망으로 수용하는데 한계가 있습니다. 스마트 그리드 구축 시 전력망이 실시간으로 수요와 생산에 대하여 반응하기 때문에, 신재생 에너지가 전력계통으로 연계되는데 발생되는 문제를 해결하여 신재생 에너지의 확대 보급이 가능해집니다.

 

[자발적 에너지 절약 유도]

전력 수급 상황별 차등 요금제를 적용하여 전기 사용자에게 전기 사용량 및 요금 정보를 제공함으로써 자발적으로 에너지를 절약하도록 유도할 수 있습니다.

 

[전력 품질 및 신뢰도 향상]

현재의 전력망은 자가진단이 어렵고 고장 및 정전 발생 시 수동 복구를 해야 하지만 스마트 그리드 적용 시 다음과 같은 장점을 갖게 됩니다.

첫째, 향상된 IT 기술과 최첨단 스마트 센서 도입으로 실시간 데이터 획득 가능

둘째, 실시간 모니터링 데이터 분석으로 시스템 위험요소 사전 제거 가능

셋째, 지능화된 전력기기와 인공지능 운영 시스템을 구축하여 전력망 운영을 최적화

 

 

 국내외 스마트 그리드 관련 사례

[하와이 마우이 스마트 그리드]

신재생 에너지 도입 및 전기차 보급 촉진을 목적으로 2011년부터 자발적으로 프로젝트를 추진하였으며, 주민 참여를 통해 에너지 서비스를 개선하고 분산자원으로 전기차를 활용하였습니다.

쇼핑몰이나 공공시설 등에 전기차 급속 충전기를 설치하고 시스템에서 충전 개시 시간을 자동으로 설정 가능하게 함으로써, 즉시 충전 방식뿐만 아니라 관리 시스템을 통해 스케줄 방식의 충전이 가능한 전기차 충전 시스템을 제공하였습니다.

정전 시에는 EV-PCS*의 백업 모드 기능을 통해 필요한 가전에 접속하여 EV(Electric Vehicle : 전기차)에 축적된 전기를 공급하는 V2G** 프로그램을 구축하였습니다.

 

*PCS(Power Conditioning System) : 배터리에 저장하거나 계통 방출을 위해 전기적 특성(주파수, 전압, 교/직류)을 변환해 주는 시스템

**V2G( Vehicle to Grid) : 자동차 배터리에 있는 전력을 평상시에는 자동차 주행에 사용하고, 전력사용이 많은 피크시간대 발생 시 충전된 전력을 전력망을 통해 반대로 송전하여 에너지를 효율적으로 사용(자동차의 보조배터리화)

 

[제주 SG(Smart Grid) 실증단지]

한국형 차세대 전력망 구현을 위해 국내 최초로 조성되는 시범 단지로써, 세계 최고 수준의 스마트 그리드 구현을 목표호 하고 있습니다. 특징을 살펴보면,

 

• Smart Power Grid : 양방향 전송과 고장 시 자동복구 기능, 각종 첨단 가전기기와 통신을 통해 전력 요소들을 제어 
• Smart Place : 스마트 계량기를 바탕으로 실시간 전기요금 정보를 제공하며, 전력사용을 전기요금이 저렴한 시간대에 할 수 있도록 도움
• Smart Renewable : 태양광, 풍력 등 신재생 에너지를 전력망에 안정적으로 연계하고 남는 전력은 다른 지역으로 전송
• Smart Tranportation : 전기자동차가 운행될 수 있도록 전기충전소와 배터리 교환소 설치, 가정에서도 자동차 배터리를 충전할 수 있는 설비 구축
• Smart Service : 맞춤형 에너지 정보, 수요관리, 실시간 요금제 등 국내형 신전력 서비스를 개발/운영하고 통합운영센터를 구축하여 실증단지 운영상황을 종합적으로 모니터링하여 정보 취합 및 제공

 글을 마치며

오늘은 스마트 그리드에 대해서 알아보았습니다. 워낙 유명한 단어이기도 하고 오래전부터 이슈화 되었던 기술이라 익숙한 분들이 많을 것으로 생각합니다. 탈원전, 탈석탄하고 신재생에너지 설비를 확대하려면 반드시 함께 구축되어야 할 기술이라 하겠습니다. 저희는 정말 큰 변화의 시대에 살아가고 있는 듯합니다. 모두 건승하시길 바랍니다. 안녕!

 

 

 

레이닝 덕입니다.

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