스마트그리드에서 신재생에너지를 이용한 DC발전 및 배전에 관한 연구

소개글

전 세계적으로 화석에너지의 고갈과 환경에 대한 요구를 충족시키기 위한 노력 및 정책에 따라 전력 에너지 산업 또한 커다란 변화의 요구에 부응하고 있다. 즉 기존의 전력망에 IT를 접목하고 새로운 종류의 연료를 사용하는 전력원의 개발, 그리고 새로운 방법의 고객 참여 등을 통한 효율적인 에너지 사용을 골자로 하는 정책들이 그것이다. 대표적인 정책은 바로 미국 의회가 지난 2007년 12월 ‘스마트그리드’라는 프로젝트를 법제화하여 지원방안을 연방법안으로 통과시킴으로서 주목을 받고 있는 “The Energy Independence and Security Act of 2007"이다. 스마트그리드는 IT를 기존 전력기술에 적용해 송전, 배전망을 지능형으로 만들자는 개념으로, 2003년 DOE(Development of Energy)가 발펴한 2030년까지의 전력인프라 발전 계획인 ‘그리드2030’의 실천전략으로 볼 수 있다. 이 논문에서는 우리나라에서 추진되고 있는 스마크 그리드의 현황과 이와 맞물린 신재생에너지의 이용, DC발전 및 배전에 대해서 살펴보도록 한다.

목차

제 1 장 서 론 1

제 2 장 스마트 그리드의 개념 및 추진 동향 1
2.1 스마트 그리드의 개념 2
2.2 스마트 그리드의 국내 추진 현황 5

제 3 장 신재생에너지와 배전시스템과 DC배전 동향 11
3.1 신재생에너지 배전시스템 고찰 12
3.2 DC배전의 국내외 동향 14
3.2.1 국내 16
3.2.2 미국 16
3.2.3 유럽 16
3.2.4 일본 16
3.2.5 향후 전망 17

제 4 장 결 론 17

본문내용

2.1 스마트 그리드의 개념

스마트 그리드는 지능형 전력망이다. 뉴욕타임스의 칼럼니스트 토머스 프리드먼이 유행시킨 용어로 알려져 있으며, 흔히 ‘현재의 전력망에 정보기술(IT)와 인터넷을 적용한 차세대 에너지 신기술’ 혹은 ‘전력망에 정보기술을 접목하여 에너지 효율을 높이는 기술’ 정도로 설명되고 있다. 하지만 스마트 그리드는 전기를 공급하기 위해 만들어진 단순한 망(grid)이 아니라, 전기에너지의 생산과 공급, 그의 제어를 위한 통신 네트워크와 센서시스템, 각종 지능형 설비, 계측장비등을 총 망라 하는 통합 에너지 네트워크다.
기존의 전력망은 여러 가지 한계를 가지고 있다. 그들 중 중요한 몇 가지를 간단히 정리하면 다음과 같다.
○100년 전 기술을 근간으로 하는 교류 전력시스템으로 다양해진 전력 소비 형 태에 대응이 어려움
○거대한 단일 시스템으로 전력의 품질별 공급이 어렵고, 광역 정전의 가능성이 높음
○전기에너지 소비가 비효율 적이고, 발전설비의 이용효율이 낮아 과다한 투자 설비가 필요
○녹색에너지와 분산전원의 접속이 용이하지 않음
○전기자동차 충전 인프라 구축 곤란
○전력망에 대한 실시간 감시와 제어설비 부족
○소비자의 선택권이 제한되고, 소비자의 욕구 부응이 어려움


3.4일본
전기기기에 필요한 전력을 직류로 공급하는 직류배전의 도입이 최근 들어 다양한 분야에 활기를 띠고 있다. 특히 2008년 일본의 이토추기술은 직류배전을 도입한 데이터센터를 가동한 것 외에, 여러 서버업체가 직류배전에 대응할 수 있는 기종을 갖춰가기 시작했다. 이와함께 NTT그룹은 그룹전체가 직류배전방식의 도입과 보급을 추진하겠다고 발표했으며 2009년초 360～380V 직류배전을 실증하기 위한 실험ㅇ르 실시하고 있다. CENATEC JAPAN 2008년 전시회에서는 샤프와 TDK가 태양전지와 조합해 직류를 가정내에 공급하는 DC홈 방안을 잇달아 선보였다. 또한 파나소닉은 2010년 가정용하이브리드분전반을 시장에 출시할 계획으로 있다.
3.5 향후전망
일본NTT그룹 에너지연구소는 직류전원공급에 의해 데이터센터의 소비전력을 14～17% 절감할 수 있다고 한다. 이만큼 효과가 있다면 IDC에서 도입사례는 한층 더 늘어날 것이다. IDC에서의 체택이 활발해 지면서 사무실이나 공장, 사무실, 가정 등에도 서서히 보급이 진행될 것으로 보인다. 구체적으로는 200V가 넘는 직류배전이 데이터센터나 산업 용도로 먼저 진행되고, 이러한 용도로 안전성에 대한 확보가 이루어진 후에, 사무실 및 가정으로

참고 자료

1) 문승일, “녹색성장과 전력산업”, 전기위원회 특강자료, 2009.
2) 지식경제부 전기위원회 뉴스레터, Vol. 61, 03-04, 2009.
3) Ali Ipakchi and Farrokh Albuyeh, "Grid of the Future", IEEE Power & Energy Magazine, pp. 52-62, March/April 2009.
4) 손성영, 목형수, 홍준희, 교류배전 시스템과 직류배전 시스템이 적용된 IDC 전룍효율 비교연구, 조명전기설비학회 2008.
5) Koji Kariatumari, 데이터센터에서 가정까지 DC전원, NEAKorea 2009.
6) Kristo Engelen, The Feasibility of Small-Scale Residential DC Distribution Systems, IEEE 2006.
7)"Wind Power in Power system", Thomas Ackemann, Wiley Press, 2005.