[한국에너지신문] 한국전력공사 전력연구원(원장 김동섭)은 급격한 출력 변동을 갖는 신재생에너지의 연계 운전을 위한 에너지저장장치(ESS) 다기능 운영 모의시스템을 개발했다.
이번에 개발한 다기능 에너지저장장치 운영 모의시스템은 신재생 연계 운전, 부하관리, 주파수제어 등 다양한 운전 알고리즘을 탑재했으며, 전력시스템의 상황 및 경제성 분석을 통한 에너지저장장치의 최적 운영방안도 제시할 수 있다.
에너지저장장치는 신재생에너지의 급격한 출력변동을 완화하여 전력품질을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 여름과 겨울철에는 잉여전력을 저장해 두었다가 전력수요가 높을 때 저장된 전원을 활용할 수 있다.
이와 같은 장점을 지닌 에너지저장장치의 확대 적용과 다양한 용량의 송전망 분산연계를 통해 안정적인 전력공급 시스템으로 활용하기 위해서는 효율적인 에너지저장장치 운용체계와 최적 운용시스템의 개발이 필요하다.
이번에 개발된 운영 모의시스템은 첨두부하 제어, 주파수 조정, 신재생발전 출력안정화 제어 등 기존 운영시스템에서 개별적으로 운영되는 단점을 개선해 각각의 기능을 통합했다. 에너지저장장치의 충·방전을 통합 제어하고 감시해 시스템의 운영효율성을 획기적으로 증대했다.
에너지저장장치의 다양한 목적 및 방식 등 적용분야에 맞게 대응할 수 있도록 수십 ms 이내 제어는 물론, 수 분에서 시간 단위의 출력 변동도 제한할 수 있다.
배터리 성능 등을 고려한 주파수 제어 운전, 풍력출력 증감발 제한운전, 부하이전 운전, 수요관리시장 참여운전, 예비력 지원 운전 등도 수행할 수 있다.
전력연구원은 작년부터 고창전력시험센터내의 5000m2 부지에 28MW급 에너지저장장치 실증시험장을 구축하고 있다. 내년에 시험장 구축이 완료되면 2018년까지 본 운영 모의시스템의 실증시험을 수행할 계획이다.
28MW급 에너지저장장치 실증시험장은 국내 6개의 에너지저장장치 제작사인 LS산전, LG전자, 인텍FA, 우진산전, EN테크놀로지, 플라스포 등이 4MW급 전력변환장치(PCS) 7개를 제작해 컨테이너에 구축하는 한편 배터리 컨테이너에는 인셀, 탑전지, 세방전지 등에서 개발한 리튬배터리 시스템 총 17MWh가 구축된다.
전력연구원은 이번에 개발된 에너지저장장치 운영 모의시스템을 실증시험장의 제어동에 탑재해 28MW 에너지저장장치와 연동해 운영한다. 또한 실증시험을 통해 다양한 시나리오 환경에서의 알고리즘 안정성을 확보하고 에너지저장장치의 전력변환장치 및 배터리 연계 실증으로 다양한 사업모델 기반 기술을 확보할 예정이다.
이번에 개발된 운영시스템은 2.5GW 서남해 해상풍력단지와 연계해 운영되며, 이를 통해 서남해 해상풍력의 출력변동에 따른 전력공급 신뢰도 저하를 방지하고 주파수 조정을 통한 예비력 확보 등이 시도된다.
한편, 한전은 주파수조정용 에너지저장장치를 서안성, 신용인변전소에 각각 28MW, 24MW 등의 용량으로 구축했다. 이를 시작으로 현재까지 236MW를 구축해 운영하고 있으며, 2017년까지 500MW로 확대할 계획이다.
전력연구원 관계자는 “주파수조정용 에너지저장장치 운영기술을 지속적으로 확보해 한전에서 확대하고 있는 관련 사업을 지원하고 실증시험장이 구축되면 외부에 개방해 국내 관련 산업계의 동반성장에 앞장 설 것”이라고 말했다.
