초록 ▼

최종목표
○ 신재생발전원의 안정적 계통연계를 위한 기술개발 및 실증
○ 에너지저장장치와 품질보상장치를 활용한 전력시장연계 BM 개발
개발내용 및 결과
○ 신재생에너지 품질안정화를 통한 계통연계 솔류션 개발
○ 신재생에너지 전력거래 최적운영을 위한 전력거래 플랫폼 구축
기술개발 배경
○ GE, BP, 삼성, LG 등 초일류 다국적 기업에서 신수종사업으로 신재생에너지 산업을 꼽을 정도로 미래성장성이 높은 지속가능사업임
○ 간헐적인 발전특성을 갖는 풍력 및 태양광과 같은 신재생에너지원의 획기적인

최종목표
○ 신재생발전원의 안정적 계통연계를 위한 기술개발 및 실증
○ 에너지저장장치와 품질보상장치를 활용한 전력시장연계 BM 개발
개발내용 및 결과
○ 신재생에너지 품질안정화를 통한 계통연계 솔류션 개발
○ 신재생에너지 전력거래 최적운영을 위한 전력거래 플랫폼 구축
기술개발 배경
○ GE, BP, 삼성, LG 등 초일류 다국적 기업에서 신수종사업으로 신재생에너지 산업을 꼽을 정도로 미래성장성이 높은 지속가능사업임
○ 간헐적인 발전특성을 갖는 풍력 및 태양광과 같은 신재생에너지원의 획기적인 보급 확대를 위해서는 출력변동이 심한 발전출력의 전력품질 개선이 절실히 요구됨
○ 에너지 저장장치는 신재생에너지 발전원의 단점을 보완하여 고품질 전력공급 플랫폼을 구축할 수 있는 핵심 요소기기로서, 전력품질 저하문제를 단주기․장주기 출력 보정, 출력평준화 제어기법 등으로 개선할 수 있음
○ 기존 전력계통 안정적인 운용을 위한 연계기술의 확립, 전력거래, 최적운영을 통한 전력비용 최소화 등의 기술개발이 필수임
핵심개발 기술의 의의
가. EMS 분야
○ 신․재생에너지 발전원은 분산전원으로 구성되므로, 분산전원의 안정적인 발전과 배전 계통연계의 안정화를 구현하는 핵심기술 확보
○ EMS는 Smart Electric Service의 통합운영센터(TOC)와 발전전력 거래정보를 연계하여 최적 운전 전략을 제공함
나. PCS 분야
○ 대용량 전력변환기 개발 기술 및 계통 연계 운전에 관한 연구 성과는 타 분산전원 시스템의 전력변환 및 계통 연계 운전에 적용될 수 있어, 신․재생 에너지를 이용하는 분산전원 시스템의 보급 및 계통 연계 운전에 대한 기술 파급 효과가 클 것으로 기대됨
다. 대용량 리튬이온전지
○ 리튬전지의 전력변환 효율, 빠른 반응시간 및 안정성을 검증하므로써 신재생에너지 출력 보정, 전력품질 보상, 피크 전력수요를 분산시키는 등의 용도로 사업화가 가능함
○ 대용량 리튬이온전지 설계 및 제조기술, Module화를 통한 용량/전압/전류 등의 확장성이 우수한 Pack설계기술, H/W, S/W 등 핵심기술 및 실증사업을 통한 Track Record확보함
라. BMS(Battery management system)
○ 전지의 보호 및 제어를 통해 전지의 안정적 사용을 가능하게하며 BMS의 고장률을 최소화하여 시스템의 신뢰성을 확보함
마. 전력품질보상장치(STATCOM)
○ 계통연계에 따른 배전선로의 과도현상을 억제하고 외부 배전선로 사고에 대해서 안정적인 전력공급을 유지하기 위하여 무효 전력을 효과적으로 대응하여 공급할 수 있는 장치를 최초 개발함
적용 분야
가. EMS 분야
○ 실시간 전력요금제 또는 발전전력 품질에 따른 차등 요금제가 시행 될 경우 관련 분야의 시장 참여 가능
○ 국가단위 뿐만 아니라 마이크로 그리드 단위 EMS 수요확대 전망
나. PCS 분야
○ 비즈니스 모델을 기초로 에너지 저장장치 운영 및 제어 기술 해외시장 공략 및 선점
○ 신재생에너지 출력안정화 등의 전기품질 개선 및 실시간 응동기술을 활용한 RTP기반의 전력시장 참여
다. 리튬이온전지 /라. BMS(Battery management system)
○ 공용선로에 연계할 수 있는 신재생에너지원 용량 확대를 통해 전력계통의 선로이용률을 높이고 신규 전용 선로 건설비용 절감
○ 리튬이온을 이용한 대용량 에너지 저장장치 개발은 실증을 통한 안정성을 확보 후, 산업 현장과 연계하여 스마트 그리드 비즈니스 모델 창출에 기여할 수 있는 실용화 기술임
○ 전력 저장장치의 상용화 기반은 스마트 그리드와 마이크로 그리드 분야에서 대용량 에너지 저장장치의 적용을 용이하게 함으로써 이 분야의 매출신장과 고용효과 창출이 동시에 실현될 것으로 예상
마. 전력품질보상장치(STATCOM)
○ 신재생에너지의 확대를 위해 전력계통에 연계기준의 상향조정이 필요하며 이를 위해 STATCOM 등의 품질보상장치를 신재생발전원과 연계 활용
바. 분산형전원 연계관리시스템(DRIMS)
○ 신재생발전원의 급변하는 전압변동을 안정화 솔루션을 신재생발전원 연계선로를 운영하는 국,내외 전력회사에서 적용

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 표지 ... 5
• 목 차 ... 45
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 47
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 51
• 제 1 장 서론 ... 56
• 제 1 절 기술개발의 필요성 ... 56
• 1. 개발 대상 기술․제품의 개요 ... 56
• 가. Smart Renewable 시스템의 개요 ... 56
• 나. Smart Renewable 시스템의 필요성 ... 56
• 다. Smart Renewable 시스템의 요소기기 ... 57
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 63
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 63
• 1. 최종목표 ... 63
• 가. 국내형 Smart Renewable 운영시스템 ... 63
• 나. 해외진출형 Smart Renewable 운영시스템 ... 63
• 다. 소규모 보급형 Smart Renewable 운영시스템 ... 63
• 라. 보안/통신 시스템 ... 64
• 마. Smart Renewable 계통연계 기술 ... 65
• 제 2 절 정량적 성과목표 및 평가 방법 ... 66
• 1. 성과목표 ... 66
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 67
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 67
• 제3장 결과 및 사업화 계획 ... 69
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 69
• 1. 연구개발 추진 일정 및 실적 ... 69
• 가. 1단계 ... 69
• 나. 2단계 ... 70
• 2. 연구개발 상세실적 ... 71
• 가. 국내형 Smart Renewable 운영시스템 ... 71
• 나. 해외형 Smart Renewable 운영시스템 ... 95
• 다. 소규모 Smart Renewable 운영시스템 ... 127
• 라. 보안/통신시스템 ... 149
• 마. Smart Renewable 계통연계 기술 ... 155
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 165
• 제3절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 166
• 1. 국내․외 기술 현황 ... 166
• 가. 국내 기술 동향 및 수준 ... 166
• 나. 국외 기술 동향 및 수준 ... 167
• 2. 국내․외 시장 현황 ... 170
• 3. 사업화 전망 ... 171
• 가. KEPCO ... 172
• 나. 삼성 SDI ... 172
• 다. LG화학 ... 172
• 라. 효성 ... 172
• 라. LS산전 ... 173
• 마. 한전 KDN ... 173
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 174
• 제 4 장 결 론 ... 175
• 1. 정책적 측면 ... 175
• 2. 기술적 측면 ... 175
• 3. 경제 산업적 측면 ... 176
• 끝페이지 ... 176