똑똑한 전력망 ‘스마트그리드’, 어디까지 알고 있나요?

이제는 누구나 한 번쯤 들어봤을 법한 스마트그리드(Smart Grid). 스마트그리드는 온실가스 감소 효과로 지구 온난화 문제 해결에 앞장서는 차세대 전력 시스템으로 주목받고 있는데요, 어떤 이유 때문에 스마트그리드가 기후변화 개선과 관련이 있는 걸까요?

스마트그리드를 이해하기 위해서는 우선 스마트그리드의 의미를 알아야 합니다. 스마트그리드는 말 그대로 지능형 전력망, 혹은 배급망이란 뜻입니다. 기존의 전력망에 정보통신기술(ICT)을 접목해 전력 공급자와 사용자가 실시간 양방향으로 전력 생산량과 전력 소비량을 교환해 수요에 맞춰 전력을 생산하거나 저장된 전력을 필요에 따라 사용할 수 있는 시스템입니다.

 

 

스마트그리드로 삶의 퀄리티를 한단계 업!

전력을 효율적으로 사용할 수 있는 스마트그리드는 양방향 에너지 공급 및 판매가 가능해지므로 가정에서 사용하고 남은 잉여 전력을 공장 등에 판매할 수 있고, 전력 사용 패턴에 따라 전기 요금을 실시간으로 탄력적으로 사용할 수 있게 됩니다. 즉, 세탁기 사용 등 가정에서 필요한 전력을 미리 파악한 후 전기요금이 가장 저렴한 시간대를 골라 해당 전력을 사용해 전기료를 줄이는 일이 가능하게 됩니다.

또한, 생산에서 소비의 단방향으로만 흐르던 기존 전력시스템은 최대 전력 수요량에 맞춰 기존 예상 수요보다 15% 정도 더 많은 전력을 생산하도록 설계됐습니다. 이 방식은 최종적으로 사용되지 못하고 버려지는 전기량 때문에 에너지 효율이 낮아진다는 단점이 있습니다. 스마트그리드를 통해 필요한 만큼만 전력을 만들어 내게 되면 전력 생산에 이용되는 화석연료의 불필요한 사용을 줄일 수 있고 자연스럽게 탄소 배출을 저감해 지구 환경 보호에 일조하게 됩니다.

뿐만 아니라 태양광이나 풍력 등 신재생에너지를 사용해 공급받은 전력을 비축해 두었다가 필요할 때 사용할 수 있어 기존에 전기 공급이 어려웠던 지역에도 원활한 전력 공급을 할 수 있다는 장점이 있습니다. 이렇게 고품질의 전력 서비스를 제공함과 동시에 에너지 이용효율을 극대화하고 최적화하는 차세대 전력망이 스마트그리드입니다. 그리고 더 이상 꿈이 아닌 현실에서 만날 수 있는 스마트그리드를 실천하는 기업이 있습니다. ESS를 선보이며 스마트그리드 활성화에 앞장서는 효성중공업입니다.

 

전기를 모아두었다 필요할 때 꺼내 쓰는 초대형 배터리 ‘ESS’

ESS(Energy Storage System)는 전력 수요가 적을 때 전력을 저장했다 필요할 때 전력을 사용하는 에너지저장장치로, 스마트그리드의 다양한 시설 중 가장 주목받는 시스템입니다. 전기 에너지 소비는 주로 여름과 겨울, 그리고 오후 시간대에 몰려 있는데요, 낮에 태양광 발전 등 전력생산이 불규칙한 신재생에너지를 통해 생산한 전력을 ESS에 저장해 두었다가, 전기 사용이 필요하지만 전력을 만들 수 없는 저녁 시간에 안정적으로 전기를 공급할 수 있기 때문입니다. 마치 그때 그때 전력을 만들어 저축하듯이 모아두었다가 필요할 때 원하는 만큼 찾아서 쓰는 대형 배터리와 유사하다고 할 수 있습니다.

 

 

ESS는 크게 PCS, PMS, 배터리, BMS로 구성되어 있는데요, 각각의 역할을 간단하게 알아볼까요?

■ PCS(전력 변환 장치): 전기에너지를 교류(AC)와 직류(DC) 쌍방향으로 변환하는 역할을 합니다. 교류에서 직류로 변환해 배터리에 전력을 저장하고, 직류에서 교류로 변환하여 전력을 공급하는 일을 담당합니다.

■ PMS(운영 프로그램): PCS나 배터리에서 받은 정보를 파악해 ESS의 상태를 모니터링하고 제어하며 전체 전력을 관리합니다.

■ 배터리: 전기에너지를 직류 형태로 저장하거나 출력하는 역할을 합니다.

■ BMS(배터리 관리 시스템): 배터리의 전류, 전압, 온도 등의 값을 측정해 PCS와 통신으로 충전·방전 전류를 제어합니다.

특히 효성중공업의 ESS는 고효율과 고신뢰성을 바탕으로 한 ES PCS, 다양한 어플리케이션에 적용 가능해 사용이 편리한 PMS, 글로벌 기준에 맞춘 최적의 용량과 최고의 성능을 보유한 배터리로 이루어져 있습니다.

효성은 신재생에너지 연계, 주파수 조정, 피크저감, 독립형 마이크로그리드 등 고객의 니즈에 맞는 다양한 용도의 ESS를 공급하고 있습니다. 뿐만 아니라 각각의 고객 특성에 맞춘 맞춤형 ESS 컨설팅을 제공하고, ESS 시스템구축에서부터 사후관리까지 모든 솔루션을 공급하는 토털 서비스를 제공하고 있습니다.

 

세계 곳곳에서 만나는 효성중공업의 ESS

2009년 국책과제로 처음 ESS사업에 진출한 효성중공업은 짧은 시간동안 눈부신 발전을 이뤄냈습니다. 2012년 구리농수산물센터에 250kW/500kWh를 공급한 이래, 2013년 제주 조천에 4MW/8MWh, 2014년 홍콩전력청에 500kW/300kWh, 아프리카 모잠비크에 900kW/20MWh, 2016년 제주도 가파도에 총 2MW/3MWh, 그리고 강원도 평창풍력에 6MW/18MWh의 ESS를 공급하는 성과를 거두었습니다.

이렇듯 효성중공업은 국내외 굵직한 프로젝트를 상당히 많이 수주했는데요, 이는 효성중공업의 뛰어난 전력 솔루션 기술력과 운영능력이 전 세계적으로 인정받고 있다는 점을 결과로 보여주고 있습니다.

 

 

영국에서도 만나는 효성중공업의 ESS

Total Energy Solution Leader로서 글로벌 능력을 인정받은 효성중공업은 특히 해외 ESS 수주 사업을 활발히 진행하고 있습니다. 2021년에는 영국 최대 전력 투자개발사인 다우닝(Downing)사와 영국 사우샘프턴(South Hampton) 지역에 50MW급 규모의 대용량 ESS를 공급하기로 계약하며 유럽시장 공략에 본격적으로 나섰습니다.

효성중공업은 PCS, 배터리, EMS 등 ESS 시스템 전체에 대한 설계 및 공급부터 설치 후 10년 간 유지 보수 관리에 이르기까지 ESS 시스템의 토털 솔루션을 공급하며 영국 남부 지역의 전력 공급을 굳건하게 책임 질 예정입니다.

 

스마트그리드와 함께 하는 미래, 효성이 열어갑니다

스마트그리드가 구축되어 일상생활에 적용되면 생활과 환경에 미치는 선한 영향들이 시너지를 일으키게 됩니다. 여름과 겨울, 그리고 오후 시간에 몰려 있는 에너지 사용량을 분산시켜 에너지 효율을 최적화하고, 상황에 따른 차등 요금제를 적용해 사용자들의 자발적인 에너지 절약을 기대 할 수 있습니다. 또한 기존처럼 예상치보다 많이 만들어내는 예비 전력량을 생산할 필요가 없어 에너지를 아끼고, 안정적인 전력 공급이 가능해져 풍력과 태양 에너지 등 재생 에너지 사용을 증가시킬 수 있습니다. 그리고 이러한 변화를 효성중공업이 앞장서 이끌어내고 있습니다.

전력 관련 제품을 통합 테스트하고 신규 비즈니스 모델을 개발할 수 있도록 정부에서 주도한 제주 스마트그리드 실증 단지에 이미 참여중인 효성중공업은 아직 일반인에게 익숙하지 않은 스마트그리드를 생활 속으로 접목시키기 위해 오늘도 노력 중입니다.

풍력 에너지 등 신재생에너지 분야의 사업을 강화하고, 굵직한 해외 시장 수주를 이어가고 있는 효성중공업은 저탄소 그린 경제를 실천하며 글로벌 스마트그리드 선두주자로 도약하고 있습니다. 효성중공업의 비상을 함께 응원해 주시기를 부탁드립니다.