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재생발전 변동성 대응을 위한 전기자동차 스마트충전과 VGI-V2G 기술
임지현(Jihyun Lim),김상옥(Sangok Kim),손찬(Chan Son),장동식(Dongsik Jang),박기준(Kijun Park) 한국에너지기후변화학회 2021 한국에너지기후변화학회 학술대회 Vol.2021 No.11
정부는 탄소중립이라는 세계적인 대전환 흐름에 능동적으로 대응하기 위하여‘2050 탄소중립 추진전략’을 마련하고 세부 추진계획을 수립하고 있다. 탄소중립 달성을 위해서는 대부분의 전력이 신재생 발전으로 생산되고 전력에너지의 사용은 지금보다 2배 가까이 늘어나야만 한다. 또한 2040년부터 판매되는 모든 차량은 전기차(EV) 또는 수소전기차로 바뀌어야만 한다. 태양광이나 풍력 같은 재생 발전은 기상 여건에 따른 출력 변동성과 예측 오차로 인해 적절한 제어가 곤란하므로 전력망이나 수요측에서 출력의 변화에 대응하여 부하를 조절하거나 양수발전소 또는 배터리와 같은 에너지저장장치(ESS)를 활용하여 전력망을 운영하여야 한다. 증가하는 EV의 배터리를 모아서 동시에 제어할 수 있다면 전력망의 새로운 ESS 장치로 활용할 수 있다. 스마트충전제어(V1G)는 전력망의 신호나 운영자의 명령에 따라서 EV의 충전속도를 조절하는 기술이다. V2G 기술은 EV의 배터리에 저장된 에너지를 전력망으로 역송하는 기술로서 EV를 마치 ESS와 같이 활용할 수 있도록 한다. 10만대의 EV를 모아서 동시에 제어하면 1GW 용량의 양수발전소와 같은 효과를 낼 수 있다. 장시간 주차되어있는 EV를 활용하는 EV-전력망통합제어(VGI)기술은 재생발전의 변동성을 전력망에서 흡수할 수 있는 비용 효율적인 기술이다. 전력연구원에서는 현대자동차, 자동차연구원 등과 협력하여 ISO15118 기반의 AC V2G 기술이 적용된 상용급 전기차와 AC 및 DC V2G 충전기, V2G 제어-운영시스템을 개발하여 시험 중이다. 2021년 말부터 전국의 아이오닉5 EV 소유자를 대상으로 100대 규모의 본격적인 V2G 실증시험을 계획 중이다.