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마이크로그리드는 자율적으로 또는 주 전력망과 함께 작동하는 지역화된 에너지 시스템입니다. 상호 연결된 부하, 분산 에너지 자원(DER) 및 에너지 저장 시스템으로 구성됩니다. 연결 모드 또는 아일랜드 모드에서 작동할 수 있으며, 여기서 메인 그리드에서 연결을 끊고 독립적으로 기능할 수 있습니다. 그들은 향상된 신뢰성, 에너지 효율성 및 재생 가능 에너지원의 통합을 포함하여 여러 가지 이점을 제공합니다. 이러한 마이크로 그리드에 대하여 자세히 알아봅시다.
마이크로 그리드와 스마트 그리드의 차이점:
마이크로 그리드와 스마트 그리드는 관련 개념이지만 둘 사이에는 뚜렷한 차이점이 있습니다.
범위: 마이크로 그리드는 특정 부하 또는 커뮤니티에 서비스를 제공하는 더 작은 영역 내에서 작동하는 지역화된 에너지 시스템입니다. 반면에 스마트 그리드는 송전, 배전, 제어 시스템을 포함한 전체 전력망 인프라의 현대화를 의미합니다. 여기에는 그리드 성능을 향상시키기 위한 고급 통신 및 자동화 기술이 포함됩니다.
자율성: 마이크로 그리드는 아일랜드 모드에서 작동할 수 있는 기능이 있습니다. 즉, 메인 그리드에서 연결을 끊고 독립적으로 작동할 수 있습니다. 그들은 지역 에너지 수요를 충족하기 위해 자체 DER 및 에너지 저장 시스템에 의존할 수 있습니다. 반면 스마트 그리드는 일반적으로 메인 그리드에 연결되어 함께 작동합니다.
크기 및 규모: 마이크로 그리드는 일반적으로 더 넓은 지역을 커버하고 더 많은 고객에게 서비스를 제공하는 스마트 그리드에 비해 규모가 작습니다. 마이크로 그리드는 원격 커뮤니티, 산업 단지 또는 군사 기지와 같은 특정 지역 요구 사항을 충족하도록 설계할 수 있습니다.
탄력성: 마이크로 그리드는 향상된 탄력성과 신뢰성으로 유명합니다. 주 전력망과 독립적으로 작동할 수 있는 능력을 통해 전력망 정전이나 비상사태 중에 전력을 계속 공급할 수 있습니다. 스마트 그리드는 그리드 관리 및 안정성을 위한 고급 기술을 통합하지만 여전히 주요 그리드 인프라에 의존합니다.
적용 기술:
분산 에너지 자원(DER): 태양광 발전(PV) 패널, 풍력 터빈, 소규모 수력 발전기, 바이오매스 시스템 및 열병합 발전(CHP) 장치와 같은 다양한 DER을 통합합니다. 이러한 리소스는 지역화된 발전을 제공하며 마이크로 그리드의 특정 에너지 요구 사항에 쉽게 맞출 수 있습니다.
에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System): 에너지 저장은 수요가 적은 기간에 생성된 잉여 에너지를 저장하고 수요가 많은 기간에 방전함으로써 마이크로 그리드에서 중요한 역할을 합니다. 배터리 저장 시스템, 플라이휠, 양수 수력 저장 및 압축 공기 에너지 저장은 일반적으로 사용되는 기술입니다.
전력 관리 및 제어 시스템: 마이크로 그리드는 정교한 전력 관리 및 제어 시스템을 사용하여 DER, 에너지 저장 및 부하의 작동을 최적화합니다. 이러한 시스템은 수요와 공급을 모니터링하고 균형을 유지하며 에너지 흐름을 관리하고 그리드 안정성을 보장합니다. 고급 알고리즘과 제어 전략을 사용하여 효율성과 안정성을 극대화합니다.
고급 계량 및 통신 시스템: 고급 계량 인프라(AMI) 및 통신 시스템을 사용하여 에너지 소비, 발전 및 저장을 실시간으로 모니터링합니다. 이를 통해 효율적인 수요측 관리, 정확한 청구 및 DER의 효과적인 통합이 가능합니다.
마이크로그리드 보호 및 격리: 마이크로 그리드는 결함을 감지하고 영향을 받는 부분을 격리하며 안전하고 신뢰할 수 있는 운영을 보장하는 보호 시스템을 통합합니다. 적용 범위 내에서 전력 공급을 유지하기 위해 교란 중에 메인 그리드에서 분리하여 그리드 연결 모드와 고립 모드 사이를 자율적으로 전환할 수 있는 기능이 있습니다.
마이크로 그리드 애플리케이션의 예:
원격 커뮤니티: 마이크로 그리드는 지리적으로 고립되어 있고 메인 그리드에 대한 액세스가 제한된 원격 커뮤니티에 특히 유용합니다. 그들은 전기 수요를 충족하기 위해 에너지 저장 장치와 함께 태양열이나 풍력과 같은 지역 재생 에너지 자원에 의존할 수 있습니다.
산업단지: 에너지 수요가 높은 산업단지는 마이크로 그리드를 배치하여 무정전 전력 공급을 보장하고 에너지 사용을 최적화할 수 있습니다. 재생 가능 에너지원과 에너지 저장 장치를 통합하여 산업이 탄소 발자국을 줄이고 에너지 독립을 달성하도록 돕습니다.
군사 기지: 군사 시설에서 에너지 안보와 탄력성을 강화하기 위해 자주 사용됩니다. 중요 작업을 위한 안정적이고 독립적인 전원 공급 장치를 제공하여 취약한 그리드 인프라에 대한 의존도를 줄입니다.
캠퍼스 및 대학교: 많은 캠퍼스와 대학교는 시설 전체에서 에너지 사용을 최적화하기 위해 마이크로 그리드를 구현합니다. 재생 가능 에너지원, 에너지 저장 및 스마트 제어 시스템을 통합하여 에너지 수요를 관리하고 비용을 절감하며 지속 가능성을 촉진할 수 있습니다.
비상 및 재난 대응: 비상 상황 및 재난 대응에서 중요한 역할을 합니다. 전력망 정전이나 자연재해 발생 시 병원, 비상 대피소 및 기타 필수 서비스에 중요한 전력 공급을 제공할 수 있습니다.
하이브리드 마이크로 그리드: 하이브리드 마이크로그리드는 에너지 저장 시스템과 함께 태양열, 풍력 및 디젤 발전기와 같은 여러 에너지원을 결합합니다. 간헐적으로 재생할 수 있는 에너지 자원이 있거나 그리드 액세스가 제한된 지역에 유연하고 지속할 수 있는 솔루션을 제공합니다.
요약하면 마이크로 그리드는 자율적으로 또는 메인 그리드와 함께 작동하는 지역화된 에너지 시스템입니다. 분산 에너지 자원, 에너지 저장 및 고급 제어 시스템을 통합하여 안정적이고 효율적이며 지속할 수 있는 전력 공급을 제공합니다. 마이크로 그리드는 규모, 자율성 및 탄력성 측면에서 스마트 그리드와 구별됩니다. 원격 커뮤니티, 산업 단지, 군사 기지 및 비상 대응 상황을 포함한 다양한 환경에서 응용 프로그램을 찾습니다. 마이크로 그리드 기술의 지속적인 발전은 마이크로 그리드 기술의 채택을 주도하고 있으며 지역화되고 안정적이며 지속할 수 있는 에너지 공급을 위한 유망한 솔루션을 제공하고 있습니다.