전 세계 사람들은 가정, 직장을 비롯하여 식료품점, 식당, 학교, 병원처럼 일상을 유지하기 위한 전력 공급은 전기와 에너지에 의존하고 있습니다.
일상 생활의 근간을 이루는 이러한 필수 서비스는 화석 연료에 대한 의존도를 줄이고 재생 에너지 사용을 늘리며 디지털 기술을 통합하기 위해 전 세계가 노력하면서 엄청난 변화가 일어나고 있습니다. 이러한 발전을 통해 전력이 더욱 지속 가능한 세상으로 변화할 수 있지만, 그 과정은 단기간에 이루어 내기는 쉽지 않습니다.
차근차근 이야기해 봅시다. 고급 디지털 기술이 빠르게 채택되면서 발전에서 송배전에 이르는 전체적인 전력 수명 주기가 더욱 복잡해지고 있습니다. 한편, 지속 가능성 요건을 충족하기 위해 석탄 및 원자력, 천연가스와 같은 기존 전력원과 재생 에너지를 통합하는 유틸리티가 늘어나고 있습니다. 실제로 재생 에너지의 발전량은 2020년에 전 세계적으로 거의 7% 증가했으며, 2021년에는 8% 이상 성장할 것으로 예상됩니다. 이는 1970년대 이래로 가장 빠른 전년 동기대비 성장률입니다.
산업이 계속 발전함에 따라, 자동화 소프트웨어 및 기술은 신뢰성, 탄력성 및 재생 에너지 사용의 발전을 위한 지속적이고 의미 있는 변화를 주도하는 데 도움이 될 것입니다.
재생률이 높은 에너지로의 전환을 반대하는 사람은 없겠지만, 수요를 충족하고 신뢰할 수 있는 그리드 관리를 보장하려면 중단 없는 발전과 이에 따른 영향을 면밀하게 살펴볼 필요가 있습니다. 조명을 켜두는 것은 의심할 여지 없는 최우선 과제입니다. 하지만 이를 해결하기 위해 중앙 집중식 그리드에서 옥상 태양 전지판, 소규모 풍력 터빈, 축전 시스템, 마이크로그리드 및 전기 믹스의 열병합 플랜트 등의 재생 및 분산 에너지 자원(DER)을 갖춘 분산형 그리드로 전환하는 것은 큰 어려움이 따릅니다. 특히 태양이 내리쬐지 않거나 바람이 불지 않을 때는 재생 전력원 공급이 부족해집니다.
재생 전기로의 전환을 앞당기려면, 전력망은 천연가스나 석탄과 같은 단일 원천을 통해 전기를 생산하는 전통적인 대형 물리적 시설으로부터 미래의 "가상" 발전소를 형성하기 위해 함께 결합할 수 있는 재생 및 분산 에너지 자원의 진화와 균형을 맞추어야 합니다.
또한 에너지 환경은 전력망의 병입 지점 증가와 양방향 전력 흐름, 그리고 이 두 가지 모두에서 발생할 수 있는 그리드 불안정을 포함하며 전력망에 재생 에너지와 DER을 통합하는 것과 관련된 차세대 과제를 극복해야 합니다. 또 다른 복잡한 점을 들자면, 에너지 소비자는 에너지 제공자가 되고 있습니다. 예를 들어, 지역 유틸리티에서 전기를 구매하는 소비자는 태양 전지 패널이나 전기 자동차 충전소에서 전력을 그리드에 병입하여 판매하기도 합니다. 이러한 복잡한 에너지 흐름에는 그리드 인프라 및 분석에 대한 혁신과 투자가 필요합니다.
오늘날에는 이러한 발전 및 그리드 관리의 어려움을 해결할 수 있는 기술이 존재합니다. 가장 큰 어려움 중 하나는 상호 연결된 중앙 집중식 시스템으로 에너지를 모델링, 집계, 최적화 및 배분하기 위해 크고 작은 에너지원 사이를 원활하게 전환하는 능력입니다. 이러한 상호 연결성과 원활한 통합은 규모에 맞게 예측 가능하고 신뢰할 수 있는 전력을 그리드에 안전하고 스마트하게 실시간으로 제공하는 데 중요합니다.
중앙 집중식 운영은 로컬 자원 제어를 통합하여 전통적인 발전소부터 태양열 발전소, 풍력 발전 지역 및 마이크로그리드까지 지리적으로 분산된 시설을 공동으로 관리하여 효율성을 최적화하고 신뢰성과 가용성을 높이며 전력망 전체의 비용을 절감할 수 있습니다.
"재생 가능하고 신뢰할 수 있으며 탄력적인 전력은 실현 가능할 뿐만 아니라 전 세계적으로 규모에 따라 실현되는 미래를 강력한 소프트웨어 및 자동화 솔루션에서 엿볼 수 있습니다." 에머슨의 전력 및 수처리 솔루션 사업의 사장인 Bob Yeager가 이야기합니다.
그리드 동작을 관리하고 예측하는 것도 또 다른 도전 과제입니다. 에머슨의 지속 가능한 그리드 솔루션은 OSI 디지털 그리드 솔루션과 Ovation 소프트웨어 및 기술로 구성되어 있으며, 보다 정확한 의사 결정을 위해 실시간 수요 예측, 운영 가시성 및 분석을 통해 전력망 전반에 걸쳐 생성된 데이터를 실행 가능한 인사이트로 전환합니다. 무선 솔루션, 디지털 트윈 시뮬레이션, 고급 제어 애플리케이션 및 분석 소프트웨어와 같은 기술을 통해 유틸리티는 에너지 효율성을 최적화하고 전기 생산을 동적으로 모델링하며 재생 에너지를 더 쉽게 결합하여 통합할 수 있습니다.
에머슨의 디지털 그리드 솔루션은 네덜란드와 독일 전역에서 약 4,200만 명의 전력을 공급하는 유럽 최고의 송전 운영사인 TenneT가 환경을 더 생각하는 에너지원을 통합하면서 전기 공급과 수요의 균형을 맞추도록 지원하고 있습니다.
Golden Valley Electric Association의 Eva Creek 풍력 발전 단지는 알래스카 최대 규모로, 디지털 전환 사업을 위해 에머슨의 엔드 투 엔드 솔루션으로 전환하여 운영 및 유지 비용을 65% 절감했습니다. Ovation 자동화 플랫폼과 OSI Monarch 소프트웨어는 더욱 정확한 예측 및 장비 진단, 분석을 제공하여 탄력적이고 스마트한 전력망을 이루는 데 도움을 줍니다.
발전 사업자들이 점점 더 공격적인 지속 가능성 목표와 더 나은 사업 수익을 추구함에 따라, 더욱 지능적이고 신뢰할 수 있으며 탄력적인 전력 기업을 만들기 위해 더욱 강력한 분석, 자동화 기술 및 네트워크 관리 소프트웨어가 필요합니다.
