[LAB NOTE] 오늘의 전기를 알려드립니다

2022.3.11

전기는 아껴야 한다고 배웠다. 그런데 간혹 발전소가 전기를 과잉 생산할 때가 있어 가동이 중단될 때가 있다. ‘식스티헤르츠’는 전력을 효율적으로 운영하기 위해 전기 지도를 만든다. 식스티헤르츠가 지도를 만든 이유를 리포트로 정리했다.

 

LAB NOTE Summary
2040년에는 전 세계 전력 생산량의 절반은 재생에너지 발전이 차지할 것으로 예측합니다. 이미 독일, 일본, 호주 등은 2015년부터 그리드 패리티(Grid Parity: 재생에너지 발전 비중이 기존 전기가격보다 저렴 혹은 동등해지는 시점)를 달성했고, 그 뒤를 따르는 국가들도 늘고 있습니다. 한국도 2027년 그리드 패리티 달성을 목표로 발 빠르게 움직이고 있죠.

국내 태양광발전소는 10만 개가 넘습니다. 단독주택 옥상의 태양광 발전기까지 포함한 숫자입니다. 문제는 개인 발전소의 전력량은 국가 통계에 잡히지 않는다는 것이죠. 계량기를 설치해 관리하면 되지만 설치하는 데 시간과 노력이 많이 필요합니다. 식스티헤르츠는 전국의 8만여개의 재생에너지 발전소에서 생산하는 발전량을 지도에 표시한 ‘햇빛바람지도’ 서비스를 선보였습니다. 계량기가 없어도 개인 발전소의 전력량을 예측할 수 있는 기술을 개발했습니다.

식스티헤르츠는 전력량을 예측하기 위해 기상정보 데이터를 이용합니다. 발전기가 설치된 곳의 위치만 알고 있으면 그곳의 기온, 운량(구름), 일조량을 통해 발전량을 추정할 수 있습니다. 주기적으로 업데이트만 이뤄진다면 하루에 생산하는 전력량을 기준으로 오차 3% 이하의 꽤 정확한 값을 예측할 수 있습니다. 전국의 전력 데이터를 모아 ‘햇빛바람지도’를 완성하죠.
발전량을 예측할 수 있다면 전기를 효율적으로 사용하는 방법도 찾을 수 있습니다. 대표적으로 전기차 충전소가 있죠. 전력 생산량이 높은 시간과 장소에서 충전하면 보다 저렴하게 전기를 이용할 수도 있죠. 발전량이 남을 때 전기차를 충전하는 V2G(Vehicle to Grid) 사업도 관심을 가지고 있습니다.

 

Title

식스티헤르츠
전력의 공급과 수요가 일치할 때 우리나라 전력망은 60㎐의 주파수를 유지합니다. 가장 안정적이고, 낭비 없이 전력을 송출하는 주파수입니다. 에너지 스타트업 ‘식스티헤르츠’의 이름은 전력망의 안정성을 상징합니다.

 

Observe
“2020년, 제주도의 풍력발전소는 77회 멈췄다. 전남 신안군 태양광 발전소는 3차례 전기 생산을 중단했다. 장비 고장 등의 원인이 아니라 생산한 전력을 저장하거나 송출할 수단이 없어 전력이 남아돌아 취한 조치다”

 

Question
“공급이 수요를 초과해 전력망의 안정성이 위협받는다면 재생에너지가 아니라 화석연료 발전의 가동을 줄이는 것이 사회적·경제적으로 올바른 선택이 아닐까? 그럼에도 재생 에너지 발전을 중단하는 이유는 무엇일까? 또 과잉 공급되는 이유는?”

출력 제한은 주로 제주도에서 일어납니다. 날씨에 지대한 영향을 받는 재생에너지는 발전량이 일정하지 않아 특정 시간대에 전력이 남을 때가 있어요. 식스티헤르츠는 하루 전 혹은 사흘 전 통계를 통해 재생에너지 발전량이 남는 시간을 예측합니다. 전력 과잉 생산으로 발전기를 끄는 대신 전기를 효율적으로 쓸 수 있는 대책을 세울 수 있죠. 예를 들면 전기가 남을 때 전기차를 충전하는 것처럼! 효율적인 전력 사용은 화석연료 발전소의 가동을 줄일 방안이기도 합니다.

 

Objective
“식스티헤르츠는 태양광, 풍력 등 전국의 재생에너지 발전량을 예측할 수 있는 기술을 개발하고, 이를 전국 8만여 개의 발전소에 적용해 실시간으로 모니터링할 수 있는 서비스를 제공한다”

한국은 공공데이터의 접근성이 높은 편입니다. 에너지 분야도 상당히 많은 정보가 이미 공개되어 있지만, 이 데이터를 활용하는 사례는 아직도 부족합니다. 식스티헤르츠는 공공데이터에 대한 대중이 관심이 높아져 더 많은 데이터 공개되길 기대합니다. 예를 들어 재생에너지 발전소와 연결된 ESS(에너지저장장치) 데이터를 공개한다면 더욱 정확하게 발전량을 예측할 수 있습니다. 배전망에 대한 데이터가 공개된다면 지도 위에서 더욱 많은 서비스를 만들 수 있습니다.

 

Hypothesize
“재생에너지 발전량을 정확하게 예측하여 발전소 관리 및 안정적 전력망 운영에 도움이 될 수 있다. 이를 바탕으로 재생에너지 발전소의 가동률이 올라가게 되면 그만큼 화석연료 발전소를 사용하지 않을 수 있기 때문에 온실가스 감축 효과가 있다”

기후변화에 대한 위기의식이 확대되면서 전 세계가 온실가스 감축이 본격화되고 있습니다. 한국의 온실가스를 배출량은 경제협력개발기구(OECD) 평균을 웃돌고 있죠. 식스티헤르츠는 태양광 확대를 비롯해 풍력을 비롯한 다른 친환경 발전소를 확대하는 일도 해야겠다고 생각했습니다. 이 기술이 전기차, 가전제품 등이 참여할 수 있는 다양한 형태의 가상발전소를 만들 수 있는 서비스로 성장할 것을 기대할 수 있고요.

 

Methodology
“기상정보를 통해 재생에너지 발전량을 예측할 수 있다. 8만 개가 넘는 발전소에 대하여 매일 발전량을 예측하는 데 AI 기술을 이용해 방대한 데이터를 효율적으로 처리할 수 있다. 이 정보를 지도 형태로 제작해 분산 전원의 모니터링 및 관리가 가능한 “재생에너지 통합관리시스템”을 개발한다.”

재생에너지 발전소는 전통적인 발전소와 달리 소규모이고 분산돼 있습니다. 작은 발전소를 효율적으로 운영할 수 있는 전략이 필요하죠. 식스티헤르츠는 작은 발전소들을 IT로 연결하고 관리하는 기술이나 서비스를 제공합니다. 현재는 발전소만을 연결하고 있지만, 곧 전기차, 스마트 가전까지 그 범위를 넓혀갈 예정입니다. 전력을 생산하고 소비하는 모든 기기를 연결해 전체 공급량을 더욱 정밀하게 예측할 수 있다면 조금의 낭비 없이 에너지의 수요와 공급 안정성을 확보할 수 있을 테니까요.

 

기업 소개
식스티헤르츠(https://60hz.io)는 IT기술을 활용하여 재생에너지가 중심이 되는 세상을 보다 안전하고 효율적으로 만든다. 전국 8만여개의 태양광, 풍력 발전소의 현재와 미래의 발전량을 기상정보와 함께 지도 위에 표시한 ‘햇빛바람지도’ 서비스는 에너지 산업에 관련된 사람들이 이용 중이다. 2021년 공공데이터 활용 공모전 대상 (대통령상), 소셜벤처 경연대회 대상 (국무총리상), 공공데이터 BI 공모전 대상 (산업통상자원부 장관상), 소셜벤처 IR 대상 (중소벤처기업부 장관상) 등을 수상했다. 정보통신부의 민관협력ICT 육성사업(파트너사: 신한금융그룹), 중소벤처기업부의 초기창업패키지(파트너사: 수자원공사)에 선정되어 국가 R&D를 수행 중이다.

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