태양광에서 발전된 전력 과잉 생산이 어떻게 블랙아웃을 유발하는지요?
전라남북도 그리고 경상남북도에 설치된 태양광 발전소에서 과잉 생산되는 전력이 블랙아웃을 유발할 수도 있다는 뉴스가 있는데 어떻게 전력의 과잉생산이 블랙아웃으로 이어지는지요?
6개의 답변이 있어요!안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
최근 이슈가 되고 있는 신·재생에너지 공급과잉에 대해 궁금하신 것 같아 답변 남겨드립니다.
우선 '블랙아웃'이라고 불리는 소위 대정전이 왜 발생하는지에 대해 설명해드리겠습니다.
블랙아웃이 발생하는 경우는 크게 2가지 정도라고 볼 수 있는데요.
첫 번째, 일반 가정집과 사무실 및 공장과 같이 전력을 필요로 하는 곳에 필요한 만큼의 전력이 송전 된다면 아무 문제가 발생하지 않지만, 필요한 전력보다 공급할 전력이 부족한 경우 블랙아웃이 발생합니다. (전력 수요량>공급량)
두 번째, 수요량보다 훨씬 더 많은 초과 공급이 이루어질 때 인데요. 수요가 없는 공급 전력들이 쌓이게 되면, 전기 주파수가 표준(60±0.5 Hz)에서 벗어나면서 전력의 품질이 떨어지게 됩니다. 또한 주파수가 표준을 벗어나게 되면 공장의 생산설비 고장이 잦아지게 되며, 결국에는 발전소의 가동이 불가능해집니다. (전력 수요량<공급량)
태양광을 포함한 신·재생에너지의 경우, 화력 및 원자력 발전소와는 다르게 출력값을 조절할 수가 없어 전력계통 안정에 어려움을 느끼고 있는데요. 쉽게 설명해드리면, On/Off 버튼이 있는 화력, 원자력 발전의 경우 전력 생산이 필요할 때 발전소를 가동해 전력을 생산할 수 있습니다. 반면에, 태양광&풍력의 경우 자연에너지인 태양과 바람을 이용하다 보니 발전소의 가동을 직접적으로 통제할 수가 없는 구조입니다.
그렇기 때문에 더욱 수요&공급량 균형을 맞추기가 어려운 상황인데요.
2019년 국내 태양광 누적 설비용량은 약 17%로, 2017년 12.4%에 비해 40%가 대폭 커지면서 국내 전력계통 안정화 어려움을 겪고 있습니다.
전력 과잉 공급과 신·재생에너지 간헐성의 문제를 해결하기 위한 현재 유일한 방법은 '발전량 예측 기술'이라고 할 수 있는데요. 쉽게 설명해드리면, 태양광 발전소의 최대 2일 후 발전량까지 사전에 예측해, 전력 수요와 공급량의 균형을 맞추는 데 도움을 주는 예측 기술이라고 할 수 있습니다.
국내 전력계통 안정성 문제 해결을 위한 '전력중개사업'과 발전량 예측기술에 대한 자세한 내용은 아래 포스팅에서 확인할 수 있습니다.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
태양광 발전소에서 발생한 전력이 전력망에 과다하게 공급되면서 전압 수준이 높아지는 경우, 발전소 근처의 전력망이 과전압 상태에 놓일 수 있습니다. 이러한 과전압 상태가 전력망의 다른 지역으로 확산되면서 블랙아웃이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 전력망에서 전압 수준을 일정하게 유지하고, 발전소에서 생산된 전력을 적절하게 조절하여 전력망에 안정적으로 공급해야 합니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
전기는 수요보다 공급이 모자라도 문제가 되지만, 전기가 과잉 공급될 경우에도 송·배전망이 감당을 못해 블랙아웃을 일으킬 수 있습니다
적당량 생산하는게 중요한 것입니다
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
태양광 발전이 늘면서 전력 수요가 상대적으로 적은 봄철에 전력 과잉 생산에 따른 블랙아웃 우려가 커지고 있습니다. 전기는 수요보다 공급이 모자라도 문제가 되지만, 전기가 과잉 공급될 경우에도 송·배전망이 감당을 못해 블랙아웃을 일으킬 수 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
태양광으로 발전된 전력이 과잉 생산될 경우, 그 전력은 전력망에 공급되어 소비되지 않습니다. 이 때, 전력망은 공급과 수요가 균형을 이루도록 유지되어야 합니다. 그러나, 과잉 생산된 전력이 전력망에 공급되면, 전력망의 전압이 상승하게 되고, 이 상승된 전압이 전력망에 연결된 전자제품들을 손상시키거나 파괴할 수 있습니다.
또한, 전력망의 전압이 상승하면, 전력망의 보호 장치가 작동하여 전력망에서 전력을 차단할 수 있습니다. 이 경우, 전체 전력망이 차단되어 블랙아웃이 발생할 수 있습니다.
따라서, 태양광 등의 신재생 에너지 발전 시스템은 전력망의 안정성을 유지하기 위해 전력 생산량을 적절히 조절해야 합니다. 이를 위해, 전력망 관리자들은 신재생 에너지 발전 시스템의 발전량을 모니터링하고, 필요에 따라 발전량을 제한할 수 있습니다. 또한, 전력망에 연결된 전자제품들도 과전압으로부터 보호하기 위해 전압 안정기 등의 보호 장치를 설치하여 안정성을 높일 수 있습니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.태양광 발전소에서 생산된 전력이 전력 그리드에 과잉 공급되는 경우, 전력 그리드에서 과전류가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 전력 그리드에서 보호 장치가 작동하여 전력 공급이 중단될 수 있습니다
