요즘 스마트그리드(Smart Grid)라는 말을 종종 듣습니다.
스마트 그리드는 기존 전력망과 어떤 차이가 있는지 알아 보겠습니다.
우선 기존 전력망의 특징을 살펴보겠습니다.
우리가 현재 사용하는 방식으로 전기는 한전에서 생산하고 소비자는 사용만 하는 방식입니다.
<기존 전력망의 전력흐름>
대규모 전원(발전소)과 전력망(철탑, 송전선,변전소 등) 전기를 사용하는 사용자(수용가)로 구성됩니다.
발전소에서는 전기를 생산만 하고 수용가에서는 사용만합니다.
따라서 전력의 흐름은 전원에서 수용가 쪽으로만 흐르게 됩니다.
이때는 수용가에 발전설비가 있어도 전원측으로 남는 전력을 보내는 일은 허용되지 않았습니다.
전력계통을 보호하는 장치들이 기술적인 이유로 전력이 전원에서 수용가로 흐르는 경우에만
정상적으로 동작하도록 설치되었기 때문입니다.
스마트 그리드의 특징입니다.
이제는 태양광 패널과 풍력발전, 바이오 에너지 등 발전설비를 갖추고 전력을 생산하는
수용가가 생겨나고 남은 전력은 전력망을 통하여 재판매 할 수 있게 되며
전력흐름이 양방향으로 바뀌게 됩니다.
<스마트 그리드의 개념>
이 모든 변화가 IT 기술이 바탕이 되고 있습니다.
과거의 전력망이 아날로그방식이었다면, 이제는 디지털 방식으로 변하고 있습니다.
발전소, 변전소, 송전 및 배전계통, 수용가가 모두 IT 기술로 연결되고
실시간으로 전력계통의 전력생산량, 사용량,전력설비의 이상유무, 전기요금 정보를
공유하게 됩니다.
전기자동차
전기자동차도 운행하지 않고 충전기에 접속되어 있는 동안에는 전력요금이 저렴한 시간에는
배터리에 충전하고 요금이 비싼 시간에는 배터리에 저장된 전력을 판매할 수 있습니다.
실시간요금제
전력의 사용량에 따라서 전기요금이 실시간으로 상승하고, 전기요금이 상승하면 다시 사용량이
감소하여 과거 한여름과 같이 전력부족사태를 예방할 수 있게 됩니다.
스마트 전력망
전력회사에서도 각 수용가에 설치된 스마트 계량기를 사용하여 전력사용량 Big Data를 축적하고
전력사용량을 예측하여 발전소의 생산량을 미리 예측할 수 있게됩니다.
또한 전력설비의 이상유무를 각 설비에 설치된 자가진단장치를 이용하여 실시간으로 확인하고
고장을 예방하여 정전사태를 미리 방지할 수 있습니다.
스마트홈
가정에서도 세탁기, 로봇청소기, 냉장고 등 가전제품이 스스로 하루 중 전기요금이
저렴한 시간을 선택하여 자동으로 가동할 수 있으며,
태양광발전설비를 설치하여 낮 시간동안 전기를 생산하여 판매하고
야간에는 전력회사에서 전기를 구매하여 사용하고 전기요금은 전기생산량과 사용량에 따라
전력회사에 지불하거나 돈을 받을 수 있게 됩니다.
최근 가정용 태양광발전설비를 활발히 설치하고 있으나
아직은 전기생산량이 사용량보다 많은 경우에는 전력회사에서 돈을 받지는 못하고 있습니다.
나중에는 이 문제도 개선이 될 것으로 생각됩니다.
스마트 공장
전력을 많이 사용하는 공장에서는 전력이 저렴한 시간에 라인을 가동할 수 있게 되며,
자체 발전소를 가동하여 전력을 생산하고 남는 전력을 판매할 수 있습니다.
스마트 빌딩
빌딩에서도 냉난방기, 공조설비등이 전력이 저렴한 시간에 자동으로 운전되게 할 수 있습니다.
아직 스마트 그리드는 소규모로 실증사업이 진행되고 있지만,
짧은 미래에 우리생활에 적용 될 것으로 생각됩니다.
스마트 그리드는 현재까지의 전력계통 운영방식에서 발생하는 비효율을 개선하여
온실가스를 감축하고 지구 온난화를 억제하고 환경을 보호하는데
큰 역할을 할 것으로 기대 됩니다.