3000여개 태양광 통합관제 플랫폼 구축

날씨따라 들쭉날쭉한 발전량 안정적 관리

ETRI 연구원이 태양광발전소-에너지저장장치 최적 연계 기술을 시연하고 있다. /ETRI 제공

태양광·풍력 등 재생에너지는 ‘간헐성’이 최대 단점이다. 일조량과 풍속 등 날씨에 따라 발전량이 요동친다. 수소경제 시대 화폐로 떠오른 ‘그린수소’를 재생에너지와 연결해 생산할 때도 이런 간헐성이 문제가 된다. 태양광 패널, 풍력 터빈 등의 들쭉날쭉한 발전량을 실시간 통합 모니터링하고 에너지저장장치(ESS)로 연계할 수 있는 시스템 수요가 높아지고 있는 이유다.

에너지업계 관계자는 “전국 각지에 발전설비가 설치되고 있는 태양광은 존재 여부도 확인이 쉽지 않을 뿐 아니라 관리도 미흡하다”며 “한국전력에서 직접 관리하는 대형 태양광 발전소를 제외하면 소규모 발전소는 기본적 성능 유지도 어렵고, 상계거래(남는 전기 판매)도 어려운 실정”이라고 말했다.

한국전자통신연구원(ETRI) 지능화융합연구소 에너지·환경 ICT(정보통신기술) 연구단은 전국 3000여 개 태양광 발전소 설비의 데이터를 토대로 통합관제 플랫폼 서비스를 선보였다. 이상 징후를 선제적으로 파악하고, 문제가 생겼을 때 자동으로 복구하는 서비스다. 패널 수명 진단 후 폐기 시점까지 알려준다.

ETRI 관계자는 “태양광 발전소는 발전량이 들쭉날쭉해 안정적 운영이 어렵다”며 “ESS로 잔여 전력을 저장하는 것이 필수적인데, ESS는 단가가 비싸고 종류가 다양해 태양광과 연계해 구축하기가 쉽지 않다”고 설명했다.

ETRI 연구진은 발전 효율을 높이면서 출력을 안정시킬 수 있는 태양광-ESS 시스템 구조를 설계하고 평가 툴을 개발했다. 태양광 발전소 규모에 따라 적절한 ESS 용량과 종류를 산출하고, 이들을 연계 운영함에 따라 전체 전력망에 미치는 영향과 안정도를 평가하는 기술이다.

전력중개 사업자들이 분산 에너지 자원을 모아 전력시장에서 거래할 수 있도록 하는 ‘소규모 전력중개 플랫폼’도 올 들어 내놨다. 소규모 태양광 발전소 설비들의 전력량을 모아 관리해주고 전력 판매를 대행하는 가상 플랫폼 기술이다. 재귀신경망(RNN), 롱쇼트텀메모리(LSTM) 등 딥러닝 인공지능(AI) 알고리즘을 통해 발전량을 안정적으로 예측해 축적하고, 전력 도매시장에 판매할 수 있게 지원한다.

주택과 건물 등에 설치된 태양광, 전기자동차, 연료전지 등에서 발생하는 잉여 전력을 거래할 수 있는 서비스 플랫폼도 개발 중이다. 클라우드, 블록체인 기술 등을 통해 남는 전기를 필요한 소비자들에게 실시간으로 직거래할 수 있게 하는 서비스다.

ETRI는 에너지 다소비 업종의 전력 소모 효율을 높이기 위한 맞춤형 솔루션도 개발 중이다. 제조 분야 중소기업들은 보일러, 스팀, 압축기, 유량계, 열량계 등을 운영할 때 에너지 효율 관리에 어려움이 많다. ETRI는 ‘마이크로 서비스 아키텍처’ 기반의 공장에너지관리시스템(FEMS)을 개발하고 있다. 공장 설비 각 부분에 사물인터넷(IoT) 센서를 설치하고 여기서 수집한 데이터로 딥러닝을 해 적절한 관리 방법을 알려주는 서비스다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com