스마트그리드(SmartGrid)의 개념, 핵심요소 및 효과 | 제주 42개월 실증사업

지구 온난화라는 중대한 문제를 해결하기 위해 수많은 분야에서 노력 중입니다.

전기분야에서는 에너지 절약형 전력망인 스마트그리드를 통해 탄소배출을 억제하려고 노력합니다.

스마트그리드의 개념, 핵심요소, 구축효과와 함께 제주에서의 실증사업을 살펴보도록 하겠습니다.

 

핵심요약입니다.

1. 스마트그리드 : 에너지 절약형 전력망
2. 핵심요소 : 전력망 지능화, 신성장동력, 에너지사용 효율화
3. 제주 실증사업 : 42개월, 168개 기업 참여

 

 

1. 스마트그리드

 

 

 

현재의 전력시스템은 예상되는 전력수요량보다 15% 더 많이 생산하도록 설계되어 있습니다.

여분의 전기생산을 위해 연료확보 및 추가적인 발전설비가 필요한 것입니다.

또한 남는 전기는 사용하지 못하고 버리게 됨으로써 에너지 효율도 떨어지게 됩니다.

가장 문제는 석탄, 석유 등 화석연료를 사용하는 과정에서 이산화탄소 배출이 늘어납니다.

 

전력시스템을 효율적으로 개선하고자 스마트그리드를 도입하였습니다.

 

• SmartGrid : 전력계통을 지능화하고 친환경 에너지 이용효율을 극대화

 

스마트그리드를 한마디로 표현하면 "에너지 절약형 전력망"이라고 할 수 있습니다.

 

이미지 출처 : 한국전력

 

#도입배경

2009년 이탈리아에서 열린 G8 확대 정상회의에서 에너지분야 선도국가를 선정하였습니다.

 

분야	국가	분야	국가
에너지 효율	일본	태양광 에너지	독일
탄소포집 저장기술	호주	바이오 에너지	브라질
스마트그리드	한국, 이탈리아

 

SmartGrid 도입배경은 3가지로 생각해 볼 수 있습니다.

 

1. 기후변화 대응 : 온실가스 배출량 OECD 1.6배
2. 에너지 효율 향상 : 전력 수요 분산 및 제어 가능
3. 신성장동력 창출 : 전력, 가전, 건설, 자동차, 에너지 등 산업전반 파급효과 기대

 

#핵심요소

① 전력망 지능화

• 송전망지능화 : 유연송전시스템(FACTs), 광역계통 감시
• 디지털변전소 : 원방감시제어(SCADA), 변전자동화
• 배전망지능화 : 고장예측, Self-healing

 

② 신성장동력 창출

• 전기차 : 충전소, 운행정보 시스템
• 신재생에너지 : 풍력, 태양광, 조력 등
• AMI 솔루션 : 홈 EMS(에너지관리시스템) 등

 

③ 에너지사용 효율화

• 실시간 요금제 : RTP, CPP, TOU
• 소비자 지능화 : 스마트미터 및 가전, IHD
• 수요 참여형 분산전원 : 소규모 전원

 

#구축효과

이미지 출처 : 한국전력

 

① 에너지효율 최적화

전기사용은 주로 여름 및 겨울, 오후 시간대에 집중되는 경향이 있습니다.

스마트그리드 적용 후에는 에너지효율이 개선될 것으로 예상됩니다.

 

② 자발적 에너지 절약 및 설비투자 절감

고객이 직접 요금을 확인할 수 있어 자발적인 에너지 절약이 가능합니다.

발전설비는 피크 소비량과 예비전력을 감안하여 증설됩니다.

스마트그리드를 통해 피크 소비량을 낮추면 설비투자 비용을 줄일 수 있습니다.

 

③ 신재생에너지 및 전기차 보급 확대

 

---

2. 제주 실증단지

 

 

 

2009년 스마트그리드 분야 선도국가로 선정된 이후, 제주에서 실증시험을 진행했습니다.

제주 실증단지는 한국형 차세대 전력망 구현을 위해 조성된 시범단지입니다.

5개의 실증분야를 중심으로 실행되었습니다.

 

1. Smart Power Grid : 지능형 송배전망, 실시간 감시 및 운영
2. Smart Place : 수요반응을 통한 전력 통합관리
3. Smart Transport : 전기차 충전인프라 및 중앙관제 시스템
4. Smart Renewable : 신재생에너지 전력계통 연계
5. Smart Service : 전력서비스 모델 및 요금제도

 

이미지 출처 : 한국전력

 

주요 사업 내용은 다음과 같습니다.

 

구분	내용
지역	제주도 구좌읍 일대
규모	5개 분야, 2개 변전소, 4개 배전선로, 고객 3천호
기간	2009.12 ~ 2013.5(42개월) ▶ 기본단계 : 2009.12 ~ 2011.5(실증단지 인프라 구축) ▶ 확장단계 : 2011.6 ~ 2013.5(본격적 실증단지 운영)
참여기관	12개 컨소시엄 168개 기업
예산	총 2,465억(정부 739억, 한국전력 239억, 민간 1487억)

 

안타깝지만 제주 실증사업은 실패로 끝이 났습니다.

실패에서 교훈을 얻어 2020년 서울시와 광주광역시에서 새로운 과제가 실시되었습니다.

"소비자가 체험하는 스마트그리드 체험단지"를 옴니시스템과 SKT를 통해 시행하였습니다.

침체되어 있던 스마트그리드가 부활할 수 있는 있는 계기가 될지 주목이 됩니다.

 

2024.02.21 - [전기/실무] - 배전선로 보호협조 및 보호기기 부설위치 | 후비 보호기기와 협조

배전선로 보호협조 및 보호기기 부설위치 | 후비 보호기기와 협조