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태양광발전.jpg


일본 E사는 태양광발전을 도입한 일반가정에서의 “잉여전력” 매입을 개시하였다. 고정가격매입제도로 결정된 가격보다 1엔 높게 매수한다. 매수한 전력은 신전력용으로 판매된다. 신전력으로 안정된 전력을 공급하기 위한 자사의 홈에너지관리시스템(HEMS, home energy management system)를 활용하는 것이 특징이다.

특징은 두 가지다. 첫째는 고정가격매입제도(FIT)의 매수가격보다 1엔 높은 가격으로 매수하는 것이다. 2014년의 경우, 고정가격매입제도에서 37엔(세금 포함)인 것이 38엔(세금 포함)이 된다. 둘째는 계약 시에 홈에너지관리시스템 도입을 조건으로 한다는 것이다. 매수서비스에서는 계약요금이 발생하지 않고, 홈에너지관리시스템 도입도 초기비용만 필요하다.

재생가능 에너지에 의해 얻은 전력을 고정가격매입제도의 매수가격보다도 높게 구매하는 “프리미엄 매수사업”을 추진하고 있으며, 2014년 9월 시점에 고압(50kW 이상) 외에 전량 매수의 대상이 되는 저압(10kW 이상)을 취급하고 있다. 이번 대응으로 모든 태양광 발전이 대상이 되었다. 잉여전력의 매수에서는 호별 최소 매수량, 최대 매수량에 제한은 없다.

E사는 구입한 전력을 신전력(특정규모 전기사업자, PPS)에 공급한다. 또한 관리하는 전력규모는 태양광을 포함하여, 약 200만kW에 달한다.

신전력은 여러 가지 전력원에서 전력을 조달한다. 재생가능 에너지도 대상이다. 다만 태양광 발전에 유래하는 전력은 장벽이 높다. 개개의 태양광 발전소로부터 보내져 온 전력이 시시각각 변하기 때문이다. 신전력에는 “30분 동시 동량”의 원칙을 지켜야 하므로 어떤 방법에서 조달량을 평준화해야 한다.

신전력에 태양광을 판매하는 E사의 서비스는 이러한 장벽을 낮게 한다. E사는 사내에 기상통보관팀을 배치하는 것 이외에 태양광 발전시스템 설치지점의 일사량을 예측하는 알고리즘을 개발하였다. 이것에 의해 태양광 발전의 출력을 예측하고, 다른 전력원과 조합하여 신전력에 안정적으로 공급할 수 있기 때문이다.

여기에 잉여전력이 추가되면 어떻게 될 것인가. 일사량 예측만으로는 불충분하다. 각 가정이 어느 정도 전력을 소비하고 있는가 알 수 없다면 조달량의 예측이 불가능하다. 잉여전력은 “발전량?소비량”이므로, 맑은 날 발전한다고 해도 호별로는 0이 될 수 있다. 잉여전력 매수 시 홈에너지관리시스템의 도입을 조건으로 하는 이유가 여기에 있다. 홈에너지관리시스템을 도입하면 가구별로 태양광 발전의 출력과 가정내의 전력 소비량을 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 예측도 가능하게 된다. 태양광 발전시스템의 출력과 가전의 소비전력량을 통합하여 E사의 서버에 집적한다. 각 가정에서 데이터를 받은 서버는 태양광 발전 시스템 전체의 출력과 전체 가구의 전력 소비량을 빼서 잉여매수 전력을 산출한다.


출처 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 자택의 태양광: 잉여전력을 1엔 높게 판매
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Posted by 매실총각
태양광 발전의 잉여 전력 활용 방법 개선

향후 태양광 발전(PV)을 중심으로 한 분산형 전원이 배전 계통에 대량으로 연계될 것으로 예상된다. 이 외에도 일본에서는 2030년에 전국 대학에서 PV를 5,300만㎾ 도입하는 것을 목표로 하고 있으며, 계통 전체에 잉여 전력이 발생하여 계통 운용에 영향을 미칠 수 있다. PV 대량 도입 시의 잉여 전력에 대응하는 방법으로는 배전용 변전소 등에 축전지를 설치해 잉여 전력을 흡수하는 방법이 있지만, 이는 대책 비용의 증가로 이어질 수 있다. 또한 수요의 PV 출력 상한값을 설정하고 출력을 억제하는 방법도 검토되고 있지만, PV 출력을 억제해 발전기 기회가 손실된다. 더 저렴한 비용으로 효율적으로 잉여 전력 대책을 실시하기 위해서는 위의 방법 이외에 수요 측의 도축 에너지 기기를 이용한 부하 변화에 의해 잉여 전력을 억제하는 방법을 결합하는 것이 효과적인 것으로 생각된다. 이것들을 해결하는 수단으로서 수급 일체형 운용 제어를 제안하고, 수급 일체형 운용 제어의 수요 측의 대책 중 하나로서 수급 인터페이스(수급 IF)를 활용한 히트 펌프(HP) 식 온수기 연계 운전을 제안하고 연구를 진행해왔다. 
기존 개발 방식은 급탕 수요 예측 오차에 의한 물 부족을 방지하기 위해 항상 확보해야 하는 여유분을 넉넉하게 할 필요가 있는 것이나, PV 출력의 단기 변동 등에 따른 오차의 영향으로 HP식 온수기를 높은 계통 전력으로 운전하는 기회가 늘어나 전기 요금이 증가할 가능성이 있고 예측 오차의 영향을 더욱 저감하는 방법에 대한 과제가 남아있었다. 
이에 연구팀은 당일 PV 출력 및 급탕 수요의 각 예측 오차의 영향을 줄이기 위한 다시 계획 기능 및 실시간 보정 기능을 추가했다. 이번에 개발한 다시 계획 기능과 실시간 보정 기능을 실증 시험 시스템에 통합하는 한편, 이 기능들이 모두 설계대로 작동하는지도 확인했다. 이 안에 급탕 수요 및 PV 출력의 예측 오차가 생기면 다시 계획 및 실시간 보정을 실시하는 것으로, 물 부족을 해결함과 동시에, 축전지의 방전에 의한 높은 계통 전력에서 HP식 온수기 운전을 방지할 수 있는지의 여부와 PV 출력이 예상보다 큰 PV 잉여 전력이 발생했을 경우에 축전지에 충전하고 발전 기회 손실을 줄이는 것 역시 점검 사항이었다.
또한 연간의 효과를 평가하기 위해 위의 재계획 기능과 실시간 보정 기능의 효과에 대한 수요 패턴이 다른 3개의 수요가 각 1년분의 부하 데이터를 이용한 연간 시뮬레이션을 통해 평가했다. 그 결과 중 수요가도 다시 계획 없이 경우에 비해 재계획 기능 및 실시간 보정 기능을 추가하여 PV 발전 기회 손실과 전기 요금을 모두 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.
※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 태양광 발전의 잉여 전력 활용 방법 개선
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Posted by 매실총각