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Blog 태양열 발전 및 그리드 신뢰성의 혁명: 그리드 형성 인버터의 역할

태양열 발전 및 그리드 신뢰성의 혁명: 그리드 형성 인버터의 역할

2024-03-06

연결 장비의 소박한 영역에는 잠재적인 판도를 바꿀 수 있는 그리드 형성 인버터가 있습니다. 자율주행 자동차와 기존 자동차의 차이와 마찬가지로 이러한 인버터는 평범해 보일 수 있지만 모든 차이를 만드는 것은 바로 내부입니다.

 

기존의 그리드를 따르는 인버터와 달리 그리드 형성 인버터는 그리드의 신뢰성을 유지할 뿐만 아니라 향상시키는 데 핵심이 될 수 있는 고유한 제어 기능을 자랑합니다. 이 소박한 상자는 정전 후 그리드를 원활하게 시작할 수 있는 잠재력을 갖고 있어 태양열 팽창과 전반적인 그리드 견고성에 상당한 진전을 가져옵니다. 그리드 형성 인버터의 변화무쌍한 세계와 태양 에너지의 미래에서 인버터가 차지하는 중추적인 역할을 살펴보겠습니다.

 

그리드 형성 제어 장치가 장착된 인버터는 태양열, 풍력, 배터리와 같은 광범위한 재생 가능 자원으로 전환하는 데 있어 이름 없는 영웅입니다. 교통을 탐색하는 자율 주행 자동차와 평행을 이루는 이 혁신적인 인버터는 그리드의 실시간 변화를 감지하고 적응하는 능력을 보여줍니다.

 

선택한 인버터 그룹이 그리드 형성 모드로 작동하고 나머지는 그 뒤를 따르는 태양 에너지 시스템 네트워크를 상상해 보세요. 이러한 동적 기능을 통해 교란 중에도 안정적인 그리드 전압과 주파수를 유지할 수 있습니다. 결과? 장애가 발생했을 때 신뢰성과 복원력이 향상되어 원활하게 통합되고 견고한 재생 에너지 그리드를 향한 중추적인 단계를 나타냅니다.

 

2035년까지 전력망을 탈탄소화하려는 경쟁에서 전력망 형성 인버터가 이름 없는 영웅으로 등장합니다. 전력망을 따르는 제품과 달리 이 혁신적인 인버터는 태양광, 풍력, 배터리 등의 인버터 기반 자원을 사용하여 다운된 전력망을 다시 시작할 수 있는 고유한 기능(블랙 스타트라고 알려진 프로세스)을 보유하고 있습니다.

 

전통적으로 전력망 추종형 인버터에서는 전력망에 전력을 주입하기 전에 천연가스 발전소와 같은 소스에 의존하는 설정된 전력망 전압 및 주파수가 필요합니다. 그러나 그리드 형성 인버터는 이러한 패러다임을 재정의하여 야심 찬 청정 에너지 목표에 부합하는 보다 다양하고 탄력적인 솔루션을 제공합니다. 인버터 기반 리소스의 배치가 계속 급증함에 따라 이러한 최첨단 에너지 기술을 수용하기 위한 그리드의 진화가 무엇보다 중요해지고 있습니다. 보다 친환경적이고 지속 가능한 미래로 가는 길은 이러한 그리드 형성 인버터의 적응성에 달려 있습니다.

 

미래 그리드는 관성 감소, 불확실성 증가, 분산 에너지 자원 급증이라는 세 가지 특징으로 특징지어지는 변혁의 위기에 처해 있습니다. 풍력 및 태양열 발전량의 80%를 달성하겠다는 야심찬 목표에 맞춰 에너지부(DOE)는 기술 연구, 개발, 시연에 투자를 집중하고 있습니다.

 

하와이 섬 카우아이 및 마우이와 같은 지역에서는 이미 80%가 넘는 인버터 기반 리소스를 사용하여 운영해야 하는 과제를 해결하고 있으므로 DOE는 적응의 필요성을 인식하고 있습니다. 그리드 형성 인버터를 크기와 복잡성이 확대되는 전기 그리드에 통합하는 데 중점을 두고 있습니다. 주목할만한 사례는 인버터 기반 자원의 파견 및 동적 응답 동작을 시뮬레이션할 수 있는 고급 그리드 모델을 제작하고 검증하는 것을 목표로 하는 DOE의 NREL에 대한 290만 달러 투자입니다. 목표? 마우이에서 100% 재생 가능 에너지 시스템을 안정화하여 미래의 그리드를 형성하는 데 있어 그리드 형성 인버터의 중추적인 역할을 보여줍니다.

  

그리드 형성 기술의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 에너지부(DOE)는 2021년에 UNIFI(Universal Interoperability for Grid-Forming Inverters) 컨소시엄을 시작했습니다. NREL이 주도하는 이 2,500만 달러 규모의 이니셔티브는 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스와 전력 연구소는 업계를 전력망 형성의 우수성 방향으로 이끄는 선구자 역할을 하고 있습니다.

 

UNIFI의 주요 목표는 인버터 기반 리소스를 그리드에 원활하게 통합할 수 있도록 하는 보편적인 지침 세트를 만드는 것입니다. 표준, 상용화, 교육, 훈련 및 현장 시연에 중점을 둔 UNIFI는 포괄적인 계획이 되었습니다. 이는 기업이 그리드 형성 인버터를 구축하고 대규모 전력망 내에서 상호 운용성을 테스트하기 위한 지침과 사양을 개발했습니다. UNIFI는 협력적이고 혁신적인 노력을 통해 전력망 탄력성과 지속 가능성을 향상시키려는 DOE의 노력을 구현합니다.

 

그리드의 신뢰성을 강화하기 위한 전략적 조치로 에너지부(DOE)는 2023년 5월 8개의 선정된 프로젝트에 2,600만 달러를 할당했습니다. 이 프로젝트의 목표는 대기업이 촉진하는 중요한 그리드 신뢰성 서비스의 개발 및 시연을 지원하는 것입니다. - 규모의 풍력, 태양광, 에너지 저장 시설.

 

이러한 계획 중 포틀랜드 제너럴 일렉트릭(Portland General Electric)이 주도하는 주목할만한 프로젝트는 오레곤의 Wheatridge 재생 에너지 시설에서 그리드 형성 인버터를 선보이는 것입니다. 북미 최초로 풍력, 태양광, 에너지 저장 시스템을 결합한 이 시설은 대용량 전력 시스템 연결 하이브리드 발전소에서 그리드 형성 기술을 선도하고 있습니다. 성공할 경우, 이 시연을 통해 전력회사는 그리드 형성 기능을 상호 연결 요구 사항에 통합하여 그리드 안정성을 혁신적으로 전환할 수 있는 발판을 마련하게 될 것입니다.

 

전력망 형성 인버터가 초기 단계를 밟으면서 DOE가 자금을 지원하는 이러한 시연은 전력망 신뢰성을 유지하는 역할을 확립하는 데 중추적인 역할을 합니다. 앞으로 몇 년 안에 그리드 형성 인버터는 현대 그리드의 어디에나 존재하는 필수 구성 요소가 되어 지속 가능하고 탄력적인 에너지 미래를 향한 혁명적인 도약을 이룰 준비가 되어 있습니다.

 

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