“도서지역 안정적 전력공급…최적제어 시스템 개발”
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“도서지역 안정적 전력공급…최적제어 시스템 개발”
  • 김소연 기자
  • 승인 2020.03.18 18:11
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전력硏, 재생E 보급확대 청정 발전 생태계 구축

한국전력 전력연구원(원장 김숙철)은 도서지역에 전력 계통에 안정성 확보를 위한 최적제어 시스템 개발에 착수한다고 밝혔다.

2012년 온실가스ㆍ에너지 목표 관리제가 시행되면서 온실가스를 많이 배출하는 관리업체는 올해까지 온실가스 배출 전망치의 30%를 감축해야 한다. 하지만 도서 지역은 송전선로가 닿지 않아 전력을 자체적으로 생산 공급해야 하므로 디젤발전을 사용하며, 이로 인해 미세먼지 및 이산화탄소 과다 배출문제가 발생한다.

이에 도서지역의 온실가스 및 오염물질 배출 문제를 줄이기 위해 태양광, 풍력과 같은 재생에너지를 활용한 마이크로그리드에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.

화력발전, 가스발전, 디젤발전 등의 회전 발전기 기반의 중앙 집중식 전력공급 체계에서 주파수 변동이 발생하는 경우, 1차적으로 발전기 관성에 의해 주파수의 변동을 억제하지만 풍력, 태양광, 에너지저장장치와 같은 인버터 기반 재생에너지원은 관성이 없거나 매우 작기 때문에 안정적인 계통운영이 어려움이 있다.

발전기의 관성에 따르면 대용량 증기터빈은 무게가 200t이며 1분당 3600번 회전하고 있어 순간적인 운동의 변화가 거의 없으며, 이를 관성력이 크다고 표현한다. 안정적으로 운동 상태를 유지하므로 전력 생산 시 주파수도 안정적이라는 뜻이다.

이에 전력연구원은 이러한 문제를 해결하기 위해 재생에너지 발전원에 동기발전기 모델을 이용한 가상관성을 부여해 안정적인 전력생산이 가능한 ‘가상 동기기 모델을 이용한 독립계통 발전량 제어기술’ 개발에 착수했다.

연구 기간 중 도서지역의 안정적인 전력계통 운영이 가능한 기술과 도서지역 발전비용을 절감할 수 있는 최적경제운전 기술을 개발하고 도서지역에 실증 및 성능시험 할 예정이다.

전력연구원 관계자는 “연구가 완료되면 국내 도서지역 발전소의 전력품질 향상은 물론 운영비용을 연간 10%이상 절감할 수 있다”며 “앞으로 도서지역의 안정적인 전력 생산을 뒷받침할 수 있는 연구에 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.

한편 마이크로그리드 재생에너지 시장규모는 전 세계적으로 2018년부터 연평균 21.7%로 성장하고 있으며, 2021년 까지 676억 달러에 이를 전망이다. 전력연구원이 개발 완료 후 중소기업에 기술이전 할 시 국내 산업경쟁력 확보에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.