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한전 전력硏, 직류배전 통합 실증시험장 국내 최초 준공
신재생에너지 확대 따른 핵심 직류배전기술 확보 기대
2019년 09월 30일 (월) 14:14:21 한국전력신문 webmaster@epnews.co.kr

및 검증할 수 있는 국내 최대 규모의 ‘직류 배전 통합 실증시험장’을 고창 전력시험센터에 구축하고 운영에 들어갔다.

◆직류 배전 통합 실증시험장 구성요소

직류 배전 통합 실증시험장은 신재생발전 설비, 분산전원, 직류 인공고장발생장치, 500kW급 양방향 전력변환장치 성능평가 설비, 직류 사용 주택모형, 6km의 시험선로로 구성된다.
현 전력시스템인 교류 전력전송은 태양광, 풍력, 연료전지에서 얻은 직류를 교류로 바꾸어 전송하고 디지털 기기내의 장착된 교류-직류 컨버터를 통해 다시 직류로 전환해야 하는 단점이 있다. 직류 배전은 불필요한 전력변환단계가 없어 전력손실을 최소화할 수 있다.
전력연구원의 직류배전 통합 실증 시험장에서는 직류의 생산부터 가정의 냉장고, 세탁기, 에어컨 등의 디지털기기에 전송되는 전 과정을 실험할 수 있다. 또한 인공고장발생장치를 통해 사고 발생 시 고속차단기, 전압제어 알고리즘, 시스템 운영 소프트웨어의 검증이 가능하다.
전력연구원은 통합 실증 시험장을 통해 검증된 직류배전망 기기 및 시스템을 도서지역 및 농어촌 지역에 적용해 에너지효율 10% 상승 효과를 거두었다.
향후 직류 빌딩에 전력을 공급하는 1.5MW급 직류 공급시스템 개발에 실증시험장을 활용할 계획이다. 실증시험을 통해 직류배전 시스템검증이 완료되면 유럽, 인도, 중국 및 아프리카 대상 해외사업 진출 및 기술이전이 가능할 것으로 예상된다.
전력연구원 관계자는 “직류배전은 신재생에너지가 확대될수록 필수적으로 확보해야 하는 미래기술”이라며 “이번 통합 실증 시험장 준공은 앞으로 전력분야 기초 핵심 기술 개발의 밑바탕이 될 것이다”고 했다.

◆직류배전 이란

직류배전은 신재생에너지가 확대될수록 반드시 확보해야 하는 핵심 기술이다. 구체적으로 살펴보면 △대표적인 신재생에너지인 태양광과 풍력은 직류를 생산 △대표적인 스마트 기기인 스마트폰도 직류를 사용 △그렇기 때문에 신재생에너지에서 생산한 직류를 그대로 디지털 기기로 전송을 하는 것이 가장 효율적 △현재 전력시스템은 교류이므로 직류 생산->교류로 변환 후 전송-> 다시 직류로 전환 이러한 불필요한 변환단계를 거침 △직류 배전은 불필요한 변환단계가 없어 전력손실이 적으며 신재생에너지가 확대될수록 더욱 더 필요해지고 있다.

◆고창 전력시험센터

한전 전력연구원 고창전력시험센터는 전북 고창군에 위치하여 30만평 규모의 부지에 국내 유일의 765kV급 송전시험설비를 시작으로 태양광, ESS 등 최대 규모의 신‧재생 시험설비를 보유한 국내 최고 수준의 송배전 전력설비 실증시험 기관이다.
특히 한전 전력연구원은 고창전력시험센터에서 지난 2016년 신‧재생에너지의 전력계통 연계운전을 위해 ESS 다기능 운영 모의시스템을 개발했다. 신‧재생 연계 시 한전 계통의 안정적 운영을 위해 기존의 개별 운영시스템의 단점을 보완하였으며 ESS 시스템의 전 기능을 통합하여 수십 ms 이내에 충‧방전을 제어하고 수 분 내에 출력 변동을 제어하여 시스템 상태를 감시하는 신기술 개발에 성공한 바 있다. ESS 운영 시스템 개발을 위해 구축된 28MW급 ESS 실증시험장은 국내에서 제작하고 있는 6개사의 ESS를 모두 설치하여 실계통을 모의할 수 있는 실증 시험 설비와 운영시스템으로 구성되어 있다.
한전은 전력설비 고도화와 고효율 신‧재생 발전설비의 연계 기술 개발을 통하여 안정적 전력 공급을 위한 연구 개발에 있어 세계 최고 수준의 연구 성과를 창출하고 있다 현 정부에서 추진하는 재생에너지3020 이행 계획에도 한전의 전력 기술이 완벽히 뒷받침할 수 있도록 노력을 지속적으로 경주한다는 방침이다.

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