스마트그리드를 탐구해봅시다! 스마트그리드 뜻과 활용

 

안녕하세요, 정보주라입니다~!
오늘은 스마트그리드에 대해서 알아볼 예정입니다!!
오늘의 주제는 아마 조금 생소하신 느낌일 거예요!
저도 이번에 알아보면서 이런 것이었구나 했어요~
여러분도 알아가실 수 있는 시간 되시길 바라며 시작해보도록 하겠습니다!

스마트그리드가 무엇일까요?

스마트그리드는 ‘똑똑한’을 뜻하는 ‘Smart’와 전기, 가스 등의 공급용 배급망, 전력망이란 뜻의 ‘Grid’가 합쳐진 단어입니다. 차세대 전력망, 지능형 전력망으로 불리죠.
한국스마트그리드협회에서는 ‘스마트그리드를 기존 전력망에 정보통신기술(ICT)을 더해 전력 생산과 소비 정보를 양방향, 실시간으로 주고받음으로써 에너지 효율을 높이는 차세대 전략망’이라고 설명합니다.

즉, 전기 공급자와 생산자들에게 전기 사용자 정보를 제공함으로써 보다 효과적으로 전기 공급을 관리할 수 있게 해주는 서비스인 것입니다. 전기와 정보통신 기술을 활용해 전력망을 지능화,고도화 하여 고품질 전력서비스를 제공하고 에너지 이용 효율을 극대화합니다.

 

기존 전력망과 스마트그리드의 차이점

기존 전력망은 최대 수요량에 맞춰 예비율을 두고 일반적으로 예상 수요보다 15% 정도 많이 생산합니다. 중앙집중형 발전 형태로, 공급자 중심으로 설비를 운영하는 것이죠. 전기를 생산하기 위해 석탄, 석유, 가스와 같은 화석연료로 대규모 발전을 합니다. 이렇게 생산한 전기가 동시에 버려지기도 하기 때문에 효율성이 떨어지는 구조입니다.

그러나 스마트그리드는 다양한 데이터로 사용하는 전기량을 예측하는 식으로 효율을 높여 에너지 낭비를 막을 수 있습니다. 신재생에너지를 고려한 분산 발전 형태이기 때문에 양방향으로 전력과 정보가 흘러 소비자 참여로 설비가 운영됩니다. 전력 수급 상황별 차등 요금제를 적용해 전기 사용자에게 전기 사용량과 요금 정보를 알려줌으로써 자발적인 에너지 절약을 유도할 수 있습니다.

스마트그리드 구현의 핵심과 예시

가장 흔히 떠올릴 수 있는 스마트그리드는 가전제품에 IT를 적용해 가정 내 전력 네트워크를 구성하는 방식입니다. 사물인터넷을 이용해 사용하지 않는 기기를 구분하고, 전기요금이 가장 저렴한 시간대에 충전하는 식이죠.
그 외에도 건물 전체 혹은 여러 건물들을 연결해서 스마트그리드를 구성할 수 있습니다. 전기요금이 저렴한 시간에 전기를 저장해두었다가 필요한 시간에 사용할 수 있습니다.

이처럼 스마트그리드를 구축하기 위해서는 건물 내 전력, 가스, 물 등을 제어할 수 있는 냉·난방 운영설비부터 에너지 저장 시스템(ESS), 스마트계량기(AMI), 에너지관리시스템(EMS), 전기차 및 충전소, 분산 전원, 신·재생에너지, 양방향 정보통신기술, 지능형 송·배전시스템 등이 필요합니다.

 
 

스마트그리드의 활용예시

 

수요반응(Demand Response)

실시간 에너지 사용량 정보를 통해 소비자에게 에너지 사용을 줄이거나 스케줄 변경을 제안함으로써 전력 소비량을 감소시키고 비용을 절감할 수 있습니다.

분산 에너지 자원(Distributed Energy Resources)

태양광, 풍력 및 기타 재생 에너지 시스템을 활용하여 전력망에 분산된 자원으로부터 에너지를 공급받을 수 있습니다.

 
 

 
 

에너지 저장 시스템(Energy Storage System)

스마트그리드에서는 효율적인 에너지 저장 기술을 필요로 합니다. 최근에는 전력망 안정성을 확보하기 위해 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)이 많이 연구되고 있습니다. 이를 활용하여 저장된 에너지를 통해 고부하 시간대에는 에너지 사용량을 줄이고 에너지 공급량이 부족한 시점에서는 공급량을 보완할 수 있습니다.
에너지 저장 시스템을 통해 생산된 에너지를 저장하고 비용 효율적, 환경 친화적인 에너지로 사용할 수 있습니다.

 
 

 
 

전기차 충전 기능

스마트그리드 기반의 충전 시스템을 통해 전기차 사용자가 언제, 어디서든 충전소를 찾고 효율적인 운영이 가능하도록 지원합니다.

 

실시간 에너지 모니터링 및 관리

스마트 미터와 같은 센서를 사용하여 에너지 사용량을 실시간으로 모니터링하고 분석하여 에너지 효율을 극대화할 수 있습니다.
 
 

 



 

격자(islanding) 기능

전력망이 분리될 때 독립적인 전력 자원을 활용하여 안정적인 전력 공급을 유지할 수 있습니다.

 

자율주행 전기차와 스마트그리드의 통합

지능형 교통 시스템과 스마트그리드를 연동하여 전기차 충전 시스템을 최적화하고 운행 성능을 개선할 수 있습니다.

 

스마트그리드를 활용한 신기술

 

전력량 예측 기술

스마트그리드에서는 소비자, 발전설비 및 전력시스템에 대한 빅데이터를 수집하고 분석하여 전력 사용량을 예측할 수 있습니다. 이를 통해 전력 수급 계획 및 에너지 절약 정책을 수립할 수 있습니다.

 

Microgrid 기술

Microgrid는 스마트그리드와 유사한 개념으로, 독립적인 전력 시스템으로 구성된 네트워크입니다. 스마트그리드와 같이 전기 차량 충전 시설, 분산 에너지 리소스, 에너지 저장 장치 등을 함께 사용하여 에너지 효율성 및 안정성을 높일 수 있습니다.
 

인터넷 of 에너지(IE) 기술

인터넷 of 에너지(IE) 기술은 스마트그리드와 IoT 기술을 융합하여 전력 시스템을 혁신하는 기술입니다. 스마트 미터 등의 센서를 활용하여 실시간으로 전력 사용량을 모니터링하고 분석하는 등의 기능을 수행합니다.
 

전기차 충전 관리 기술

스마트그리드의 충전 시설을 관리하는 기술로, 충전된 전기차의 충전 상태 및 수요를 예측하여 에너지 효율성을 높일 수 있습니다. 연동형 충전 시스템 연구 및 기술 개발에 참여하고 있습니다.

 

인공지능(AI) 기술

데이터 분석을 위한 인공지능 기술 역시 스마트그리드에서 많은 연구가 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 소비자의 에너지 사용 패턴을 예측하는 등의 AI 기술을 활용하여 에너지 사용량을 최적화하는 등의 작업이 가능합니다.

이러한 기술들은 스마트그리드에서 높은 효율성과 안정성을 보장하는 데 큰 역할을 수행합니다. 더욱 더 발전하는 스마트그리드와 관련된 기술들에 대해 끊임없이 연구하고 개발하는 노력이 이루어지고 있습니다.