지난 10년 동안 태양광 패널은 가정과 중소기업에서 점점 더 저렴해졌습니다. 개인 주택, 지역 사회, 상업 공원 등 지역 에너지 수요에 맞는 전력을 제공하는 인프라를 마이크로그리드라고 합니다.
이 기사에서는 마이크로그리드의 작동 및 응용 분야에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 우리는 또한 그들의 이점을 조사할 것입니다.
**마이크로그리드란 무엇입니까?**
마이크로그리드는 정전 중에 건물이나 지역 사회가 전력을 유지할 수 있도록 하는 소규모의 국부적인 전력 시스템입니다. 이러한 그리드는 태양광 패널이 부족하거나 다른 문제가 발생할 때 메인 그리드에 연결하여 전력을 끌어올 수도 있습니다.이는 에너지 독립성과 안정성을 제공하면서 더 큰 시스템의 일부로 작동할 수 있음을 의미합니다.
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**마이크로그리드 시스템은 어떻게 작동합니까?**
마이크로그리드의 작동 방식에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.
1. **에너지 생산:** 마이크로그리드는 발전을 위해 다양한 분산 에너지 자원(DER)을 통합합니다. 이러한 자원에는 태양광 패널, 풍력 터빈, 연료 전지, 마이크로 터빈, 디젤 발전기 및 때로는 열병합 발전(CHP) 시스템이 포함됩니다. 이러한 발전기는 연결된 부하의 수요를 충족시키기 위해 전기를 생산합니다.
2. **에너지 저장:** 많은 마이크로그리드에는 배터리와 같은 에너지 저장 시스템(ESS)이 포함됩니다. 이 배터리는 수요가 낮거나 재생 에너지 출력이 높은 기간에 생성된 잉여 전력을 저장합니다. 그러면 저장된 에너지는 수요가 가장 많을 때나 재생 에너지를 사용할 수 없을 때 배치될 수 있습니다.
3. **제어 및 관리 시스템:** 마이크로그리드는 고급 제어 및 관리 시스템을 사용하여 시스템 내 다양한 구성 요소의 작동을 모니터링하고 최적화합니다. 이러한 시스템은 에너지 생산, 소비, 저장에 대한 실시간 데이터를 사용하여 전력 흐름을 효율적으로 관리하고 마이크로그리드의 안정성과 신뢰성을 보장합니다.
4. **계통 연결 및 분리:** 마이크로그리드는 일반적으로 주 전력망에 연결되어 필요에 따라 전력 입력 또는 출력을 허용합니다. 그러나 긴급 상황이나 경제적으로 유리한 경우에는 독립적으로(섬으로) 작동할 수도 있습니다. 단독 운전은 계통 중단 중에도 중요한 부하에 지속적인 전원 공급을 보장합니다.
5. **부하 관리:** 마이크로그리드는 시스템에 연결된 다양한 부하에 대한 전력 분배를 관리합니다. 수요 반응, 부하 차단, 부하 우선순위 지정과 같은 부하 관리 기술은 에너지 사용을 최적화하고 필요할 때 중요 부하에 전력이 공급되도록 보장합니다.
6. **통신 및 제어 인프라:** 마이크로그리드는 강력한 통신 네트워크와 제어 인프라를 사용하여 DER, 에너지 저장 및 부하의 실시간 모니터링 및 제어를 촉진합니다. 이 인프라를 통해 운영자는 마이크로그리드 운영을 원격으로 관리하고 최적화할 수 있습니다.
7. **재생 에너지 통합:** 마이크로그리드는 종종 태양광, 풍력 등 재생 에너지원의 통합을 우선시합니다. 고급 예측 기술과 예측 알고리즘은 운영자가 재생 가능 에너지 생성을 예측하고 마이크로그리드 운영과의 통합을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
8. **복원력 및 신뢰성:** 마이크로그리드의 주요 장점 중 하나는 탄력성과 신뢰성을 향상시키는 능력입니다. 다양한 에너지원, 에너지 저장 및 스마트 제어 시스템을 통합함으로써 마이크로그리드는 그리드 중단의 영향을 완화하고 가동 중지 시간을 줄이며 중요한 시설과 지역 사회에 중단 없는 전력을 제공할 수 있습니다.
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**마이크로그리드 시스템 유형**
마이크로그리드 시스템은 구성, 소유권, 목적에 따라 크게 분류될 수 있습니다.
**그리드 연결 마이크로그리드**
그리드 연결형 마이크로그리드는 메인 그리드와 함께 작동합니다. 그리드에서 전력을 끌어오거나, 초과 전력을 그리드에 다시 공급하거나, 그리드 중단 중에 자율적으로 작동할 수 있습니다.
이러한 시스템은 일반적으로 재생 에너지(예: 태양광 또는 풍력)와 에너지 저장 솔루션(예: 배터리)을 결합합니다. 잉여 에너지를 그리드에 다시 판매하는 능력은 경제적 이익을 제공할 수 있으므로 이러한 시스템은 도시 환경, 상업용 건물 및 주거 지역에서 흔히 볼 수 있습니다.
**원격 또는 독립형 마이크로그리드**
오프 그리드 마이크로그리드는 메인 그리드와 독립적으로 작동하도록 설계되어 그리드 연결을 사용할 수 없거나 신뢰할 수 없는 원격 지역에 이상적입니다. 이러한 시스템은 안정적인 전력 공급을 보장하기 위해 재생 에너지, 디젤 발전기 또는 이 둘의 조합에 크게 의존합니다.
일반적인 응용 분야에는 외딴 마을, 섬 공동체 및 군사 기지가 포함됩니다. 독립형 마이크로그리드의 주요 과제는 재생 에너지의 가변성에도 불구하고 지속적인 에너지 공급을 보장하는 것이며, 종종 강력한 에너지 저장 솔루션이 필요합니다.
**하이브리드 마이크로그리드**
하이브리드 마이크로그리드는 여러 에너지 및 저장 옵션을 결합하여 효율성, 신뢰성 및 비용을 최적화합니다.이러한 시스템은 가용성과 수요에 따라 다양한 전원 간에 전환할 수 있으며 재생 에너지, 화석 연료 및 배터리를 원활하게 통합할 수 있습니다.
하이브리드 마이크로그리드는 재생 에너지 공급이 일관되지 않거나 여러 에너지원을 통합하여 시스템 탄력성과 안정성을 향상시킬 수 있는 지역에서 특히 유용합니다. 이는 산업 응용 분야, 대규모 캠퍼스 및 혼합 에너지가 필요한 지역에서 자주 사용됩니다.
**커뮤니티 마이크로그리드**
커뮤니티 마이크로그리드는 동네, 마을, 캠퍼스 등 특정 커뮤니티에 서비스를 제공하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 지역 에너지 생산 및 소비에 우선순위를 두며 종종 재생 가능 에너지와 에너지 저장을 결합하여 지속 가능성과 탄력성을 향상시킵니다.
커뮤니티 마이크로그리드는 독립적으로 작동하거나 메인 그리드에 연결하여 정전 시 안정적인 전력 공급을 제공하고 커뮤니티의 전반적인 에너지 보안에 기여할 수 있습니다. 이는 지역 에너지 독립성과 지속 가능성을 촉진하는 데 도움이 됩니다.
---**마이크로그리드가 필요한 이유는 무엇입니까?**
이러한 작고 지역화된 그리드는 다양한 용도로 사용됩니다. 태양광 패널로 전력을 생산하는 주택은 마이크로그리드의 일부를 구성합니다. 재생 에너지와 배터리를 사용하여 전력망에 연결하는 커뮤니티도 마이크로그리드의 일부입니다. 태양광 패널과 에너지 효율적인 가전제품을 사용하여 사무실에 전력을 공급하는 기업은 마이크로그리드의 일부입니다.
풍력 발전소, 산업 규모의 태양광 발전소와 같은 대규모 대체 에너지원도 중요한 역할을 합니다. 환경 보호에 도움이 되지만 전력 전송 거리는 수요에 더 가깝게 건설할 수 있는 화석 연료 발전소보다 훨씬 긴 경우가 많습니다. 미국의 에너지 인프라는 취약하며 전송 거리가 길어질 수 있습니다. 마이크로그리드를 만들면 지역 발전 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.
광범위한 정전이 발생하는 동안 마이크로그리드는 더욱 중요해집니다. 태양광 패널과 에너지 효율적인 가전제품을 갖춘 가정, 기업, 심지어 대학에서는 주 전력망에 장애가 발생하더라도 기본 서비스를 유지할 수 있습니다.
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**마이크로그리드 설정 가이드**
**계획**
마이크로그리드 계획의 주요 목표는 최대의 경제적, 환경적 이점을 제공하면서 에너지 요구 사항을 가장 잘 충족하는 마이크로그리드 시스템의 요구 사항, 구성 및 기능을 결정하는 것입니다.
**장비 설치**
마이크로그리드 에너지 시스템을 설치하는 것은 전문 지식이 필요한 중요한 프로젝트일 수 있습니다. 장비를 설치할 때 다음 사항에 유의하십시오.
- 작업을 시작하기 전에 필요한 모든 허가와 승인을 받았는지 확인하십시오.
- 자격을 갖춘 전기 기술자와 협력하여 마이크로그리드 장비를 설치합니다.
- 장비를 설치하는 동안 모든 제조업체 지침을 따르십시오.
**운영 및 유지보수**
다른 에너지 시스템과 마찬가지로 마이크로그리드는 최적의 성능을 보장하기 위해 정기적으로 작동하고 유지 관리되어야 합니다. 여기에는 장비 모니터링 및 제어, 마이크로그리드의 출력 추적이 포함됩니다.
마이크로그리드 운영은 수동 또는 자동화가 가능합니다. 초기 마이크로그리드는 수동으로 관리되었지만 주거 환경에서는 자동화가 점점 보편화되고 있습니다. 자동화는 마이크로그리드 운영을 최적화하고 인간 개입의 필요성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
마이크로그리드는 또한 정기적인 유지 관리가 필요합니다. 여기에는 원활한 작동을 보장하고 문제에 대한 조기 경고를 제공하기 위한 장비 청소 및 수리, 마이크로그리드 구성 요소 검사와 같은 작업이 포함됩니다. 최신 소프트웨어 모니터링은 예측 및 처방 분석을 사용하여 조기 유지 관리 기회를 표시하고 비용을 절감하며 주요 문제를 예방할 수도 있습니다.
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게시 시간: 2024년 7월 20일
