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태양광에서 발전된 전력 과잉 생산이 어떻게 블랙아웃을 유발하는지요?

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.최근 이슈가 되고 있는 신·재생에너지 공급과잉에 대해 궁금하신 것 같아 답변 남겨드립니다.우선 '블랙아웃'이라고 불리는 소위 대정전이 왜 발생하는지에 대해 설명해드리겠습니다.블랙아웃이 발생하는 경우는 크게 2가지 정도라고 볼 수 있는데요. 첫 번째, 일반 가정집과 사무실 및 공장과 같이 전력을 필요로 하는 곳에 필요한 만큼의 전력이 송전 된다면 아무 문제가 발생하지 않지만, 필요한 전력보다 공급할 전력이 부족한 경우 블랙아웃이 발생합니다. (전력 수요량>공급량)두 번째, 수요량보다 훨씬 더 많은 초과 공급이 이루어질 때 인데요. 수요가 없는 공급 전력들이 쌓이게 되면, 전기 주파수가 표준(60±0.5 Hz)에서 벗어나면서 전력의 품질이 떨어지게 됩니다. 또한 주파수가 표준을 벗어나게 되면 공장의 생산설비 고장이 잦아지게 되며, 결국에는 발전소의 가동이 불가능해집니다. (전력 수요량<공급량)태양광을 포함한 신·재생에너지의 경우, 화력 및 원자력 발전소와는 다르게 출력값을 조절할 수가 없어 전력계통 안정에 어려움을 느끼고 있는데요. 쉽게 설명해드리면, On/Off 버튼이 있는 화력, 원자력 발전의 경우 전력 생산이 필요할 때 발전소를 가동해 전력을 생산할 수 있습니다. 반면에, 태양광&풍력의 경우 자연에너지인 태양과 바람을 이용하다 보니 발전소의 가동을 직접적으로 통제할 수가 없는 구조입니다.그렇기 때문에 더욱 수요&공급량 균형을 맞추기가 어려운 상황인데요.2019년 국내 태양광 누적 설비용량은 약 17%로, 2017년 12.4%에 비해 40%가 대폭 커지면서 국내 전력계통 안정화 어려움을 겪고 있습니다.전력 과잉 공급과 신·재생에너지 간헐성의 문제를 해결하기 위한 현재 유일한 방법은 '발전량 예측 기술'이라고 할 수 있는데요. 쉽게 설명해드리면, 태양광 발전소의 최대 2일 후 발전량까지 사전에 예측해, 전력 수요와 공급량의 균형을 맞추는 데 도움을 주는 예측 기술이라고 할 수 있습니다.국내 전력계통 안정성 문제 해결을 위한 '전력중개사업'과 발전량 예측기술에 대한 자세한 내용은 아래 포스팅에서 확인할 수 있습니다.

학문 / 화학

23.04.24

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