미국 유틸리티 회사 가 직면 한 큰 문제 중 하나는 전력 수요가 일정하지 않다는 것입니다. 대신, 일반적으로 밤 시간에 낮아지고 낮에는 상승하며, 특히 거주자가 집에서 에어컨을 켜는 더운 날에 상승합니다.
전력을 공급하는 전기 회사는 이러한 변동에 대처하고 피크 수요를 충족할 수 있어야 합니다. 전통적으로 이를 위해서는 값비싼 석탄, 가스 또는 원자력 발전소를 많이 건설 하거나 필요할 때 다른 공급업체로부터 에너지를 구매해야 했습니다.
그러나 요즘 일부 유틸리티 회사는 더 저렴하고 잠재적으로 더 환경 친화적인 솔루션을 찾고 있습니다. 우리는 가상 발전소에 대해 이야기하고 있습니다.
가상 발전소 란 무엇입니까?
가상 발전소는 태양 전지판, 풍력 터빈 및 주거용 축전지와 같은 여러 개의 작은 전기 소스를 통합하여 지역의 다른 위치에 분산되어 기존 발전소처럼 작동하고 에너지 균형을 유지할 수 있습니다. 그리드 부하를 줄이거나 안정성을 위해 가장 필요한 곳으로 전력을 이동합니다. 다양한 장치는 종종 전력 생산을 늘리거나 줄여야 할 때 신호를 보내고 에너지가 필요한 곳을 지시하는 정교한 소프트웨어 시스템을 통해 연결됩니다.
예를 들어, 2021년에 혁신적인 버몬트 기반 유틸리티인 Green Mountain Power 는 고객의 가정에서 Tesla Powerwall 백업 배터리 네트워크를 활용하는 가상 발전소를 만들 계획을 발표했습니다. 맞춤형 에너지 솔루션( Customized Energy Solutions , CES) 의 소프트웨어 덕분에 Tesla 배터리에 저장된 전기는 고객에게 안정적이고 규제된 전기 흐름을 보장하기 위해 필요할 때 지역 그리드 시스템으로 다시 끌어올 수 있습니다. Cnet.com이 2022년 3월에 보고 한 바와 같이 고객은 정전 시 백업 에너지원을 확보하고 유틸리티는 수요가 최고조에 달할 때마다 사용할 수 있는 전력원을 확보합니다.
Green Mountain Power의 사장 겸 CEO인 Mari McClure 는 보도 자료 에서 "이 프로젝트는 Powerwall 프로그램에서 고객과의 훌륭한 파트너십 없이는 불가능했을 것 입니다. "이 파일럿은 탄소 배출량을 줄이고 성능을 높이며 비용을 낮춤으로써 필수 그리드 기능에 의미 있는 변화를 제공하기 위해 기존의 혁신과 협력을 구축하기 때문에 독특하고 중요합니다."
태양광 기술 제공업체인 SunPower Corp.도 2021년 11월 자체 가상 발전소를 가동했다고 발표했습니다. 이 새로운 시스템은 SunVault 저장 배터리가 있는 매사추세츠, 로드 아일랜드 및 코네티컷의 Eversource 및 National Grid 고객이 피크 수요 시간 동안 유틸리티가 저장된 에너지를 사용할 수 있도록 허용하는 비용을 지불할 수 있도록 합니다.
가상 발전소의 이점
Bill Schofield 에 따르면 가상 발전소는 어떤 면에서 컴퓨터 네트워크가 리소스를 공유하고 작업을 수행하기 위해 용량을 결합할 수 있는 그리드 컴퓨팅 시스템과 유사합니다 . 그는 필라델피아에 기반을 둔 회사인 CES의 Future-Grid Services 부사장으로, 태양열 및 풍력 에너지 생산자를 포함하여 에너지 사업의 다양한 회사에 컨설팅 조언과 서비스를 제공합니다. CES의 고객 중 하나는 Green Mountain Power입니다.
"[가상 발전소는] 분산되어 있습니다... 배터리, 또는 작고 작은 발전소 및 로컬 백업 발전기"라고 Schofield는 설명합니다. "[그것은] 하나의 큰 발전소와 동일한 작업을 집합적으로 수행할 수 있는 많은 작은 리소스를 연결하기 위해 인터넷 연결을 사용하는 것과 매우 유사한 개념입니다."
가상 발전소의 분산된 특성으로 인해 극단적인 날씨 또는 기타 재난 발생 시 잠재적으로 더 탄력적입니다.
"토네이도가 지역을 통과하여 큰 발전소의 송전선을 무너뜨렸다고 가정해 봅시다. 그 전력을 모두 잃게 됩니다. 맞죠?" 스코필드는 말한다. "하지만 가상 발전소가 있고 여기저기에 자원이 거의 없는 경우 토네이도가 가상 발전소의 10%를 제거할 수 있지만 나머지 90%는 여전히 존재하고 사용 가능합니다."
가상 발전소는 전압 지원을 포함하여 다른 방식으로도 그리드에 유리합니다. 신뢰할 수 있는 전력망의 중요한 요소는 전압 을 허용 가능한 수준으로 유지하는 것입니다. 그렇지 않으면 장비가 손상되거나 정전 등이 발생할 수 있습니다. 그러나 전압 은 계통에 걸쳐 다르며 각 인터페이스(변전소, 변압기 등)에서 올바른 전압이 유지되어야 합니다.
가상 발전소의 경우 이러한 발전소가 더 적습니다. Schofield는 "전기가 사용되는 곳과 가깝거나 같은 위치에 작은 자원이 많이 있습니다."라고 설명합니다. "정확한 전압을 유지하기 위해 배전선이나 송전선로를 크게 만들 필요는 없습니다."
재생 에너지가 핵심
가상 발전소의 또 다른 장점은 재생 가능 에너지 원 을 보다 쉽게 규제 하고 기존의 화석 연료 연소 발전소가 가질 수 있는 그리드로 들어가는 전기량을 제어할 수 있다는 것입니다.
"가상 발전소에는 백업 발전기용 작은 배터리가 포함될 수 있지만 일반적인 용어로 '수요 응답'이라는 것을 포함할 수도 있습니다."라고 Schofield는 말합니다.
가상 발전소가 있는 유틸리티는 특정 시간에 사용량을 줄이도록 고객에게 메시지를 보낼 수 있으며 인센티브로 지역 레스토랑에 대한 상품권을 제공할 수 있습니다. 유틸리티가 다양한 공급업체로부터 전기를 구매하는 국가의 일부에서 가상 발전소는 유틸리티 회사가 전력 시장 가격에 대응하는 데 도움이 될 수 있습니다.
간접적으로 이러한 인센티브는 풍력 및 태양열과 같은 재생 가능 에너지원을 촉진하는 데 도움이 될 수 있다고 Schofield는 말합니다. 태양이 빛나지 않고 바람이 부는 것을 의미하는 가변적이기 때문에 제공하는 전기의 양은 수용할 수 있는 능력에 맞게 조정되어야 합니다. 전통적으로 균형은 화석 연료 공급자 에 의해 상쇄됩니다 .
Schofield는 "가상 발전소는 동일한 기능을 하거나 대형 발전소가 할 수 있는 것과 같은 종류의 서비스를 제공하기 위한 것입니다. . 램프 업 또는 다운은 값의 일부입니다."
소비자와 상호 작용하고 에너지 사용 관리를 돕도록 모집함으로써 가상 발전소는 유틸리티 산업의 오랜 문제 중 하나인 피크 사용량을 해결하는 역할을 할 수 있습니다.
Schofield는 "전기 제공 비용의 상당 부분은 피크일을 처리하는 데 사용됩니다."라고 말합니다. "모든 유형의 소비자가 이러한 방식으로 소비를 사용하게 할 수 있다면 전기 칫솔 대신 일반 칫솔로 양치질을 할 수 있습니다. 그러면 시스템에서 많은 비용을 절감할 수 있습니다. 화석 연료를 태울 필요가 많이 없습니다. 그러나 이것은 역사적으로 매우 어렵습니다. 왜냐하면 ... 보통 사람은 스스로를 크게 불편하게 하지 않을 것이기 때문입니다."
그러나 그는 또한 그것이 변화하고 있다고 말합니다. 젊은 세대는 보다 지속 가능한 의식을 갖고 있으며 모든 사람이 스마트폰을 가지고 있습니다. 아마도 언젠가는 "전기 사용량 알림. 온도 조절 장치를 낮추십시오."라는 알림을 휴대전화로 받게 될 것입니다. 그리고 당신이 그것을 하면 당신은 인센티브 포인트를 받게 될 것입니다. 하시겠습니까?
스코필드는 당신이 그럴 수도 있다고 말합니다. "대부분 사람들은 실제로 고정된 가격을 지불하고 있고 전기를 소비하는 데 드는 실제 비용은 매우 적기 때문에 좋은 일을 하기를 원합니다."라고 그는 말합니다. "하지만 수천 명의 사람들이 모두 응답하게 된다면 그 작은 부분이 의미 있는 결과를 낳습니다."
흥미롭네요
국제 에너지 기구 ( International Energy Agency) 는 2050년까지 전 세계 전력 수요가 2.5배 증가할 것으로 예상하고 이에 대처하기 위해 전 세계 전력망을 업그레이드하는 데 14조 달러가 필요할 것으로 예상합니다.
