한화큐셀재팬이 일본에서 가상발전소(VPP: Virtual Power Plant) 구축 실증사업에 참여하기로 결정된 가운데 일본 GS유아사(GS Yuasa)가 가상발전소 실현을 위해 축전지와 IT기술 연동을 가속화하고 있다.
한화큐셀재팬은 8월 초 일본 경제산업성 산하 자원에너지청이 발주한 「수요자 에너지 자원을 활용한 가상발전소 구축 실증사업」 참여기업으로 선정됐다.
2016년 가상발전소 사업을 시작한 이후 외국계 태양광 모듈 생산기업이 참여하는 것은 처음이다.
가상발전소는 자치단체나 관련기업, 일반 가정에 분산돼 있는 소규모 발전설비, 전력 관리 시스템을 통합 제어해 하나의 발전소처럼 운영하는 것으로, 기존 에너지 인프라를 개선하는 새로운 시스템으로 주목받고 있다.
일본은 동북지방 대지진 이후 대규모 집중식 발전에 대한 의존도를 낮추고 분산형 발전을 도입하기 위해 2016년 사업을 시작했다.
한화큐셀재팬은 해당 사업에 자원 관리자(Resource Aggregator)로 참여해 소비자들과 직접 계약을 맺고 전력 제어, 관리를 맡는다. 자원 관리자들이 수집한 전력은 중앙 관리자(Aggregation Coordinator)가 통합 관리하며 잉여전력은 전기 배전기업이나 발전사업자와 거래해 수익을 얻는 사업구조이다.
규슈(Kushu)전력, 간사이(Kansai)전력, 도쿄(Tokyo)전력은 앞으로 사업성과를 바탕으로 지역 가상발전소의 실효성을 평가할 예정이다.
한화큐셀재팬 관계자는 “가상발전소 사업을 통해 재생에너지에 대한 소비자들의 접근성을 높일 것”이라며 “재생에너지 활용을 위한 기술, 체계를 구축해 태양광 발전의 경쟁력을 강화할 계획”이라고 밝혔다.
한화큐셀재팬은 최근 시장조사기관 후지(Fuji)경제연구소 조사에서 2017년 일본 태양광 시장점유율 1위를 차지하는 등 일본에서 태양광 사업을 활발히 추진하고 있다.
일본 태양광 시장은 2017년 7.5GW 수준으로 중국, 미국, 인디아에 이어 세계 4번째이다.
GS유아사는 가상발전소 실증실험 사업을 강화하고 있다.
가상발전소가 필요할 것으로 예상되는 파워컨디셔너(PCS), 대형 축전지, 통신기능을 탑재한 네트워크 카드를 자체 생산하고 있는 강점을 활용해 2016년부터 간사이 지역에서 실증실험을 진행하고 있다.
최근에는 개별기기 정보, 전력제어가 가능한 시스템을 구축하는데 성공했으며 앞으로 기능을 더욱 개선하고 실용화에 나설 계획이다.
간사이 지역 실증실험에서는 가상발전소 사업이 네트워크 원격 감시제어기술 향상, 신규 에너지 매니지먼트 구축에 도움이 될 것이라고 판단하고 PCS와 LiB(리튬이온배터리)를 탑재한 대형 축전지를 2대 연동시켜 네트워크 카드를 사용함으로써 시스템을 구축했다.
시스템 구성 가운데 가장 중요한 역할을 담당하는 것은 네트워크 카드로, 상위 서버로부터 전력 상황에 따라 절전을 실시하라는 수요반응(DR: Demand Response) 지시를 받으면 소속 기기들에 대해 같은 명령을 내리게 된다.
GS유아사는 간사이 가상발전소에 적용하기 위한 네트워크 카드를 독자 개발했다.
가상발전소 실증실험은 네트워크 카드를 대형 축전서버와 모바일 루터를 통해 네트워크에 접속한 후 수전전력을 전력량계로 계측하고 해당정보를 취득한 네트워크 카드가 베이스라인으로 알려진 가상 전력 소비량을 대량 축전서버에 송신하는 방식으로 진행하고 있다.
이후 서버는 복수의 베이스라인 정보를 기반으로 DR 지령을 내리고 네트워크 카드가 명령을 받으면 PCS와 축전지에게 충·방전 지령을 송신하는 흐름으로 이루어지고 있다.
GS유아사는 2018년 들어 실증실험에서 원하던 결과를 얻는데 성공한 것으로 알려졌다.
DR 지령에 대응하는 수전전력의 실측치 오차범위를 0.2-1.7% 수준으로 줄이는데 성공한 것으로 다른 에너지 리소스 제어에 비해 정밀도를 상당 수준 높인 것으로 평가되고 있다.
GS유아사는 현재의 가상발전소 기술로는 사업화하기에 이르다고 판단하고 있으나 앞으로 계속 개선해나감으로써 장기적으로 사업화할 계획이다.
당분간 소비전력, 시간대별 발전량 예측 기능을 강화해 에너지 매니지먼트 제어능력을 향상시키는데 주력할 방침인 것으로 알려졌다.