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[창간특집]스마트그리드 실증단지

제주 스마트그리드 실증단지의 브레인 역할을 하게 될 통합운영센터(TOC). TOC는 △스마트 플레이스(양방향 전력통신) △스마트 트랜스포테이션(운송) △스마트 리뉴어블(신재생에너지) 등의 모든 데이터를 운영한다.  <제주 스마트그리드 실증단지의 브레인 역할을 하게 될 통합운영센터(TOC). TOC는 △스마트 플레이스(양방향 전력통신) △스마트 트랜스포테이션(운송) △스마트 리뉴어블(신재생에너지) 등의 모든 데이터를 운영한다. >

 제주 실증단지 1단계 사업은 새로운 전력 거래 시장을 창출하고 해외시장 진출을 위한 사업 기회 마련에 주력했다. 이 과정에서 400여건 국내외 기술특허와 20여건의 비즈니스 모델(BM) 특허 출원 및 등록을 마쳤다. 소비자·운송·신재생에너지 등 5개 분야에 160여개 기업이 참여했다.

 ◇지능형 소비자(Smart Place)=소비자는 양방향 통신 인프라와 발전된 형태의 스마트 계량기를 통해 가정과 빌딩의 전력소비를 최적화한다. 소비자는 다양한 방법으로 생산〃저장된 전력을 전력회사에 다시 판매할 수 있는 모델을 구현한다.

 SKT 컨소시엄은 구좌읍 김녕리〃동복리〃월정리 소재 635개 실증 가구를 대상으로 방송·인터넷·모바일 등 다양한 매체를 통해 전력소비 정보 제공을 실증했다. 실시간 전기요금(RTP) 시장과 가격연계를 통한 수요반응(DR) 서비스를 제공하며 사용자 중심 에너지 관리 방법을 실증했다. 100가구를 대상으로 태양광 발전기와 전력 저장창치를 구축했다. 절감한 전력을 쿠폰이나 마일리지로 전환해 사용할 수 있는 e커머스 서비스도 실시했다.

 KT 컨소시엄은 단독주택 500가구와 아파트 100가구를 대상으로 스마트 홈 시범사업을 진행했다. 세화요양원과 세화중학교에는 스마트타운 시범사업을, 삼다수 공장·제주국제컨벤션센터·사회복지회관·읍사무소·제주대학교·국제교류회관에는 스마트빌딩 사업을 실시했다. 일부 주택과 건물에 소규모 태양광 발전시설을 설치했다. 기존 KT 유무선 통신망을 이용한 에너지 모니터링 서비스를 개발해 전력과 통신 융합 시스템을 구축했다.

 LG전자 컨소시엄은 4개 영역 스마트그리드 관련 기술(제품·솔루션·네트워크)을 실증해 소비자 중심 에너지 효율과 신규 서비스 발굴에 집중했다. 스마트그리드 관련 제품으로 전력계통과 연계하는 LED조명과 스마트가전(에어콘·냉장고·세탁기)을 개발했다. 스마트가전을 412세대에 보급한 후 광인터넷망(FTTH)을 구축해 스마트미터링 기술을 실증했다. 태양광 발전기와 풍력발전기를 구축, 이를 보완해줄 리튬이온 기반 전력저장장치를 개발했다.

 한전 컨소시엄은 563호 실증가구를 모집해 230가구에는 국내형, 303가구에는 해외형, 3가구에는 고압형 스마트미터기를 설치했다. 이 중에서 120가구에는 전기〃수도 통합 검침 인프라를 구축했다. 실시간 전력 요금·수요 반응·전력 입찰·전력 수급 현황을 모니터링 할 수 있는 스마트 플레이스 운영센터를 구축해 운영하고 있다.

 ◇지능형 운송(Smart Transportation)=지능형 운송 분야는 전기자동차 충전 인프라를 구축하고 부가 서비스 모델을 구현하며 충전이 전력망에 미치는 영향을 최소화하는 시스템 구축을 실증하는 사업이다.

 한전과 현대자동차는 전기차 충전관련 인터페이스를 표준화하기 위해 다양한 종류의 충전장치 9종을 개발해 제작했다. 제주공항·롯데호텔·롯데마트·성산일출봉·한국전력 홍보관 등 제주도내 총 11곳의 전기차 충전소를 구축했다. 4가지 충전방식으로 된 37기의 충전기를 설치해 전기차 충전인프라 상용화기반 기술도 개발했다. 충전소 운영시스템·원격지 충전기·금융사(VAN)·통합운영센터(TOC)를 관리하는 관리 시스템도 운영하고 있다.

 SK에너지 컨소시엄도 전기차 17대와 14대의 도심형저속전기차를 제작해 운영했다. DC 급속충전기는 4개 충전소에 7기를, AC 완속충전기는 28개 충전소에 49기를 설치했다. 충전기 분야에서는 전기차에서 전력망으로 역전송을 가능하게 하는 양방향 충전기 15기를 개발했다. 전기차 차량관리 분야에서는 차량운영 및 지원 서비스(EV 렌트·카 쉐어링·배터리 리스)와 내비게이션 연동 주차관리·긴급 충전·통합결제 등의 비즈니스 모델을 개발했다.

 충전기, ESS 및 분산발전 관련 시제품 제작과 실증은 GS칼텍스 컨소시엄이 담당했다. 운영센터와 ICT 기반 플랫폼을 구축해 시범 운영하며 전기차 충전소 18곳을 구축했다. 무수천 충전소는 분산 발전을 위해 5㎾급 태양광 발전기와 LPG 기반 5㎾급 연료전지 및 전력저장장치를 운영했다. 전기차를 관제하고 충전소와 연계하는 유무선 통합 운영센터도 진행형이다.

 ◇지능형 신재생에너지(Smart Renewable)=지능형 신재생에너지는 풍력〃태양력〃조력 등 전력 생산이 불규칙한 신재생 발전원을 기존 전력망에 안정적으로 연계시키는 기술을 일컫는다.

 한전 컨소시엄은 기존에 행원리에서 운영 중이던 행원 풍력발전기 2대를 임대하고 60㎾W급 소수력 발전기·100㎾급 태양광 발전기·100㎾급 풍력 발전기를 신규로 건설해 총 5기의 발전원을 확보했다. 1일전 고시 발전요금에 기반을 둔 피크 시간대에 전력을 공급할 용도로 국내용(행원12호기 A형)을 구축, 기존 전력망에 연계해 항상 전기를 공급할 해외용(행원14호기 B형)을 운영하고 있다. 발전과 자체 수요를 모두 소화할 수 있는 판매모델을 개발할 예정이다.

 현대중공업 컨소시엄은 구좌읍 월정해상풍력단지에 설치된 풍력발전기와 변전설비 특성을 고려해 연결된 풍력발전기별 부하 특성과 계통 상황을 분석했다. 계통 모델링 및 모의실험 작업을 진행해 스마트그리드 구축에 소요되는 설비의 최적 용량을 산정해 이에 맞는 ESS를 개발했다.

 포스코ICT 컨소시엄은 역시 전력망에 수력 및 태양광 등 다양한 발전원을 연결하고 전체 네트워크 에너지를 극대화시키는 마이크로그리드 형태 대용량 풍력발전을 가능케 하는 시스템을 구축했다. 과생산된 전기에너지 충전을 위해 리튬이온 배터리 기반 고용량 단전지를 개발했다. 제주실증사업단지 TOC로부터 기후 정보와 전력시장 정보를 수집·분석하고 신재생 발전량과 부하량을 예측해 급전지시를 실행하는 EMS도 개발했다.

 ◇지능형 전력망(Smart Power Grid)=지능형 전력망은 기존 전력망에 정보〃통신기술을 접목해 전력망 신뢰도 및 운용 효율을 향상시키는 기술을 말한다. 이 분야는 송·배전을 독점하고 있는 한국전력이 단독으로 수행한다. 한전은 △파워 그리드 핵심기기 성능 시험 △상호 운용성을 위한 표준 개발 △최적 운용 기술 등을 연구하고 있다. 실시간 요금제도(RTP) 설계해 주택용(저압) 및 산업용(고압) 고객 각각 100호를 대상으로 시범 운영 중이다.

 ◇지능형 전력서비스(Smart Electricity Service)=지능형 전력서비스는 소비자 전력 거래 시스템을 구축해 전력망 효용을 증대시키는 한편, 이에 따른 다양한 전기요금제도를 개발하고 수요 반응과 지능형 전력거래 등 다양한 사업을 가능하게 한다. 한전은 실증단지 사업 4개 분야 컨소시엄 운영 상태를 통합적으로 모니터링 할 수 있는 TOC 운영 플랫폼 및 운영관리 시스템(통합 보안관제 센터·종합 상황판·가상약관·서비스 포털)을 구축 중이다. 에너지 이용 최적화를 위한 다양한 요금제를 개발하고 있다. 전력거래소는 LS산전·전기연구원 등과 함께 제주실증단지 수요·공급 최적화를 위해 실시간·양방향 전력거래 환경을 제공하는 1일전〃실시간 시장 시스템을 구축한다.

 

 <표> 스마트그리드 제주실증단지사업 분야별 컨소시엄 참여기업 현황

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