발전 기술 및 그리드 통합은 전기 에너지 생산 및 전력 그리드로의 통합에 사용되는 다양한 방법 및 기술을 포함합니다. 에너지 환경이 발전하고 재생 가능한 자원이 부각됨에 따라 발전 기술과 그리드에 대한 원활한 통합에 대한 이해는 안정적이고 지속 가능하며 효율적인 전력 공급을 보장하는 데 중요합니다.
세대 기술:
발전 기술에는 에너지원을 전기 에너지로 변환하는 것이 포함됩니다. 일부 키 생성 기술에는 다음이 포함됩니다.
재래식 화력 발전소: 이 발전소는 주로 석탄, 석유 또는 천연가스와 같은 화석 연료에 의존하여 발전기에 연결된 터빈을 구동하는 증기를 생산합니다. 증기는 연료를 태우거나 원자력 발전소의 경우 핵분열을 통해 생성됩니다.
복합화력 발전소: 가스터빈과 증기터빈을 동시에 활용해 연비를 극대화한 발전소. 가스 터빈의 배기열은 증기를 생성하는 데 사용되며 증기 터빈에 동력을 공급하여 전체 효율을 높입니다.
재생 가능 에너지원: 재생 가능 발전 기술은 보충되고 시간이 지나도 고갈되지 않는 천연자원의 에너지를 이용합니다. 주요 재생 에너지원은 다음과 같습니다.
태양광 발전: 태양광(PV) 전지는 햇빛을 직접 전기로 변환하는 반면, 집광형 태양광 발전(CSP) 식물은 거울이나 렌즈를 사용하여 햇빛을 수신기에 집중시켜 증기를 생성하여 전기를 생성합니다.
풍력: 풍력 터빈은 바람의 운동 에너지를 발전기에 연결된 터빈 블레이드의 회전을 통해 전기 에너지로 변환합니다.
수력 발전: 물의 흐름이나 떨어지는 물을 이용하여 터빈을 구동하여 물의 위치 에너지와 운동 에너지를 전기로 변환합니다.
지열 발전: 지구 내부의 열 에너지를 이용하여 발전기에 연결된 터빈을 구동하는 증기를 생성합니다.
바이오매스 발전 : 목재, 농업폐기물, 전용에너지작물 등 유기물을 태워 열이나 전기를 생산하는 바이오가스화
에너지 저장 시스템: 배터리, 양수 수력 저장, 압축 공기 에너지 저장 및 플라이휠 에너지 저장과 같은 에너지 저장 기술은 간헐적인 재생 가능 에너지원을 그리드에 통합하는 데 중요한 역할을 합니다. 그들은 수요가 적은 기간 동안 잉여 에너지를 저장하고 피크 수요 또는 재생 가능 발전량이 적을 때 공급합니다.
그리드 통합:
그리드 통합은 다양한 발전 기술을 전력망에 매끄럽게 통합하는 것을 말합니다. 여기에는 신뢰할 수 있고 안정적인 전원 공급을 보장하기 위해 다양한 에너지원의 효율적인 조정, 제어 및 관리가 포함됩니다. 그리드 통합의 주요 측면은 다음과 같습니다.
전력 시스템 계획 및 운영: 그리드 통합에는 발전 자원의 최적 배치 및 운영을 보장하기 위한 포괄적인 계획이 필요합니다. 시스템 계획자는 강력하고 유연한 그리드를 만들기 위해 부하 증가, 발전 용량, 전송 인프라 및 재생 가능 에너지 잠재력과 같은 요소를 고려합니다.
그리드 코드 및 표준: 그리드 코드는 그리드 내에서 발전 시스템을 연결하고 운영하기 위한 기술 요구 사항 및 성능 표준을 정의합니다. 이 코드는 전기 공급의 안정성, 안전 및 품질을 보장합니다. 그리드 코드는 전압 및 주파수 제어, 무효 전력 지원, 역률 요구 사항 및 오류 순시 기능과 같은 매개변수를 지정합니다.
송배전 인프라: 효율적인 그리드 통합은 발전원에서 소비 센터로 전력을 전송할 수 있는 잘 설계된 송배전 네트워크에 의존합니다. 고압 송전선과 스마트 그리드 기술을 포함한 그리드 인프라의 업그레이드 및 확장은 재생 가능 발전의 보급률 증가를 수용하고 그리드 탄력성을 강화하는 데 도움이 됩니다.
전력 시스템 안정성 및 제어: 전력 시스템 안정성 유지는 그리드 통합에 매우 중요합니다. 여기에는 균형 잡힌 공급-수요 균형을 보장하기 위한 전압, 주파수 및 무효 전력의 능동적 제어가 포함됩니다. 페이저 측정 장치(PMU) 및 광역 모니터링 시스템(WAMS)과 같은 고급 제어 및 모니터링 시스템은 실시간 안정성 평가 및 제어를 지원합니다.
전력망 유연성 및 수요 대응: 전력망 유연성은 발전과 수요를 동적으로 조정하여 간헐적인 재생 에너지원의 효율적인 통합을 가능하게 합니다. 수요 반응 프로그램은 수요 공급 조건에 따라 소비자가 에너지 소비 패턴을 수정하도록 장려하여 그리드 안정성에 기여하고 화석 연료 기반 피킹 플랜트에 대한 의존도를 줄입니다.
전력 전자 장치 및 그리드 인터페이스: 전력 전자 장치는 다양한 발전원, 에너지 저장 시스템 및 부하의 원활한 연결 및 제어를 가능하게 함으로써 그리드 통합에서 핵심적인 역할을 합니다. 전력 전자 변환기는 재생 가능한 소스, 전압 및 주파수 제어, 무효 전력 보상의 그리드 친화적인 통합을 촉진합니다.
시장 메커니즘 및 규제 프레임워크: 효과적인 시장 메커니즘 및 규제 프레임워크는 재생 가능 발전의 통합을 장려합니다. 발전차액지원금, 재생에너지 포트폴리오 표준 및 탄소 가격 책정과 같은 정책은 재생에너지 배치를 장려하고 다양한 발전 기술을 위한 공평한 경쟁의 장을 만듭니다.
그리드 복원력 및 보안:
그리드 통합은 전력 시스템의 탄력성과 보안을 해결해야 합니다. 여기에는 사이버 위협, 자연 재해 및 기타 교란으로부터 보호하기 위한 조치가 포함됩니다. 그리드 탄력성 향상에는 고급 그리드 모니터링, 중복 시스템 설계, 강력한 통신 네트워크, 신속한 오류 감지 및 복원 기능이 포함됩니다.
발전 기술과 그리드 통합은 에너지 부문의 발전에 중추적인 역할을 합니다. 재생 가능 에너지원이 계속해서 증가함에 따라 지속 가능하고 저탄소이며 신뢰할 수 있는 에너지 미래를 달성하기 위해서는 다양한 발전 기술을 전력망에 효율적으로 통합하는 것이 필수적입니다.