대학원/일상 생활 기록기

전력 생산에 있어 주파수는 전기 생산자와 소비자 측의 규정된 약속이므로 규정주파수의 전기가 공급되어야한다.  주파수 유지의 문제는 전력의 품질을 결정짓는 요소이기에 상당히 중요하다.  주파수는 전기를 생산하는 측과 사용하는 측의 약속이므로 규정주파수의 전기가 공급되어야 한다. 간략하게 말하면 매 초마다 60 Hz(회전수/초)를 유지 하도록 전력시스템에 발전기를 통하여 투입되는 에너지를 조정해야 하는 것이다.  주파수를 50Hz로 유지하는 국가도 있고, 한국처럼 60 Hz를 유지하는 국가도 있다. (한국은 미국의 영향으로 60Hz 도입) 주파수가 급변하거나 60Hz를 자주 벗어나면 산업체의 모터의 회전수가 정격치에서 벗어나 제품의 불량률이 높아지게 되며, 일상생활에서 회전체가 작용하는 전기기기가 비정상적으로 작동하고 각종 문제가 발생한다.  실시간 시스템 운용에 있어서는 기존의 발전원(화력, 원자력, 가스)의 비중 유지 없이 신재생에너지를 늘릴 경우, 자연력의 급격한 변화에 의하여 신재생에너지의 출력이 급변하여 주파수 유지에 있어서 문제가 발생할 수 있다. 그리하여 백업용으로 운전 중인 가스터빈발전기의 출력을 이용하여 규정 주파수를 유지하여야 한다. 신재생에너지발전의 출력을 기대할 수 없는 시간대가 있을 경우에도 가스터빈발전기 또는 중간부하용 발전기와 같은 백업용 발전기의 출력에 의존하여야 하며 이들은 신재생에너지발전의 보완역할을 하게 되므로 이용률이 낮아져 경제성이 낮아진다. 즉, 변동비가 0인 발전기이지만 출력을 예측하기 어려운(예측할수없는 기상상황) 신재생에너지발전이 도입됨으로 인하여 가스터빈 발전기와 같은 백업용 발전기가 오히려 추가적으로 건설되고 운전되어 전체 시스템운용비 및 건설비가 상승하게 된다. 현재 발전소들은 주파수 조정을 위해 최대출력을 내지 않고,  5%정도 감발 운전을 하고 있다. 급격한 수요변동으로 인해 주파수가 변동할시 표준 주파수로 맞추기 위해 예비력을 확보하고 있는 이유이다. 추가로,...

(에경연) 섹터커플링의 개념및 적용 현황 中.. Sector Coupling (섹터 커플링)은 독일의 에너지전환 정책에서 나온 개념으로,  가변성이 있는 재생에너지전력의 잉여전력을 다른 형태의 에너지로 변환하여 사용, 저장하여, 발전, 난방 or 수송부문을 연결하는 시스템을 의미한다.  쉽게말해, 잉여전력을 다른 형태의 에너지로 변환하여 사용하는 시스템이다.  섹터 커플링 개념도( Ramsebner  et. al.) 초반에는 난방, 수송 부문에서의 전력화를 의미했는데 이제는 재생에너지 이용 비중 확대에 좀 더 focus. 탄소중립을 선언하고부터 화석연료 비중을 줄이고, 재생에너지 비중을 늘려야하므로, 섹터 커플링을 통해 화석연료를 직접 사용하는 것보다 훨씬 높은 에너지효율을 가질수 있다.  모든 시스템은 Power to X 로 나타낼수있다.  Power to Heat/Cooling: 전기에너지를 열에너지로 변환 - 히트펌프 등을 통해 열로 변환하여 사용하는 기술. (냉, 난방을 전력화 하는 기술) Power to Mobility: 전력을 전기차 배터리에 저장. 가장 효과적인 전략으로 주목받고 있다. 참여자에게 인센티브로 보상 지금. 동시에 V2G(Vehicle to Grid) 기술과도 연계 가능 Power to Gas/Liquid: 전기를 수전해하여 수소 및 메탄과 같은 연료를 생산. 수전해 기술이 핵심(물을 전기분해하여 수소 생산) Power to Gas 개요 (한경연 보고서 中..) 수소연료전지에도 사용가능하고, 수소혼소발전에도 전력 공급이 가능하다.  시사점: 1. 기술 경쟁력이 약하다. 제도(규제)의 불확실성, 시장 안정성 문제. 2. 기존 자원(석탄, 가스, 석유) 활용도가 아직까진 높기에 경제성이 떨어진다.  이제 막 등장한 개념이기에 앞으로 탄소중립 계획을 맞추는데 있어서, 핵심개념이 될지.. 묻힐지는 두고봄직 하다.