재생 가능 에너지원으로 대부분 공급되는 전력망은 낮은 강도의 정전을 경험합니다.

태양광이나 풍력과 같은 기상에 따라 변하는 재생 에너지원(WD-RES)으로 운영되는 전력망의 취약성에 대한 새로운 연구는 전 세계 다양한 국가가 기후 배출 목표를 달성하고자 시도하는 가운데 희망적인 그림을 그립니다. 이 연구에 따르면 WD-RES 보급률이 높은 전력망은 미국에서 정전 강도가 낮아지는 경향이 있습니다.

이번 연구는 Nature Energy 저널에 최근 게재되었으며 , 2001년부터 2020년까지의 미국 정전 데이터를 바탕으로 진행되었지만, 그 결과는 주로 WD-RES가 공급하는 전력망으로 전환하는 모든 국가의 관점에서 매우 흥미롭습니다.

예를 들어, 아일랜드에서는 2023년에 발전된 전기의 38.9%가 재생 에너지원에서 나왔으며, 이 수치는 2030년까지 70% 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다.

변동성 있는 재생 에너지 생산의 영향은 전 세계 에너지 전환 과정에서 자주 논의되어 왔지만, 정전에서 WD-RES의 역할은 대체로 논란의 여지가 있습니다.

"어떤 이들은 불안정한 RES가 극한 기후 조건에서 전력망의 신뢰성을 높이는 원인이라고 주장하는 반면, 다른 이들은 풍력과 태양광 발전은 극한 날씨에도 사용 가능한 경향이 있다고 주장합니다." 연구를 이끈 트리니티 칼리지 더블린 공과대학의 조교수인 진 자오가 말했습니다.

"WD-RES가 전력 시스템 정전에 미치는 영향에 대한 이해 부족으로 인해 WD-RES 사용에 대한 의심이 제기되었고, 어떤 경우에는 풍력 및 태양광 통합에 대한 반발이 일어났습니다. 미래 전력 시스템에 대해 설정된 야심찬 고RES 침투 및 탄소 배출 목표를 고려할 때, 정전에서 RES가 하는 역할에 대한 이해를 개선해야 할 때가 되었습니다."

연구 결과, WD-RES 침투율이 높은 전력 시스템은 정전 취약성이 더 크지 않았으며, 정전이 발생했을 때는 높은 WD-RES 침투율의 전력망에서 강도가 낮아질 가능성이 높은 것으로 나타났습니다(피해 고객 수, 수요 손실 및 지속 시간으로 나타남).

또한 극심한 기상 조건이 전력 시스템을 정전으로 인한 취약성으로 만드는 것으로 분석되었지만, 높은 WD-RES 침투율은 기상 조건으로 인한 정전만을 고려하더라도 전력 시스템의 기상 취약성을 악화시키지 않습니다.

Zhao 교수는 "여기서 얻을 수 있는 가장 중요한 교훈은 WD-RES가 극한 기상 현상 중 정전의 주범이 아니며, 침투율이 높은 그리드는 정전이 발생하더라도 낮은 강도를 경험하는 경향이 있다는 것입니다.

"아일랜드 관점에서는 유망한 일이지만, 우리는 미국과 유럽 대륙의 전력 시스템에서 볼 수 있는 것과 같은 대규모 상호 연결 시스템보다 더 민감할 수 있는 저관성 섬 시스템입니다. 이 모든 것이 유사한 연구를 통해 아일랜드 전력 시스템에 특별히 집중하는 것이 매우 중요하며, 그것이 우리의 다음 단계입니다. 우리는 최근에 바로 그렇게 할 자금을 확보했습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241106171849.htm