강의노트 신재생에너지 분산전원의 특성

전력생산의 불규칙성

• 신재생 에너지 중 재생가능 에너지원, 즉, 태양광 및 풍력등은 에너지원이 자연 현상에 기인하는 관계로 입력되는 에너지가 규칙적이지 않기 때문에 출력 또한 불규칙하게 변한다.
• 이 때문에 발전량의 정확한 예측이 불가능하여, 전력 시스템에 대규모로 도입되었을 경우 이로 인한 영향을 예측하기 쉽지 않다.
• 이러한 신재생 에너지의 특성은 급전불가능(Non-Dispatchable) 전원이라고 한다.
• 따라서, 사용자 혹은 계통 운영자가 신재생 에너지에 급전 명령을 내리는 것이 의미가 없다.
• 일사량이나 풍속등의 예측을 통하여 선제적으로 대응하며, 예측과 벗어날 경우 이에 대한 대비가 있어야 한다.
• 이러한 불규칙한 출력에 인한 전력 시스템의 불안정성을 개선하려면, 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS) 등을 활용하여 출력의 변동을 상쇄시킬 수 있는 대책이 필요하다.

전력전자 인터페이스

• 신재생 에너지중 태양광, 연료 전지 등은 에너지원의 출력이 직류이다.
• 풍력 발전시스템의 경우도 동기 발전기를 이용한 발전등이 증가하고 있어, 소규모인 경우 교류를 직류로 변환한 다음 계통에 연계하기 용이한 형태의 교류로 다시 변환하는 방식을 채택하는 경우가 많다.
• 이 결과로, 대다수의 신재생 에너지 발전 시스템은 전력전자 장치를 이용하여 출력을 조절하게 된다.
• 이것은 기존의 기계식 발전방식과 비교하여 관성이 없는 특성을 가지고 있어, 빠른 제어가 가능하다. 이러한 특성은 전력 시스템의 변화에 신속히 대응할 수 있고, 사고시 사고 전류도 감소시킬 수 있는 장점이 있다.