[에너지데일리 송병훈 기자] 현재 우리나라 뿐만 아니라 전세계적으로 각광을 받고 있는 Microgrid(MG, 마이크로그리드). 그러나 MG는 아직 본격적인 상용화가 이루어진 단계는 아니다. 바로 그 전 단계라고 할 수 있으며, 이는 무한한 가능성이 내포돼 있다는 의미이기도 하다.

대표적은 글로벌 기업 중 하나로 손꼽히는 ABB는 MG에서만 약 30건에 이르는 구축사례를 보유하고 있다. 이런 경험을 가진 회사는 거의 없기에 이 부분에 대해 자랑스럽게 생각하는 것도 당연하다 할 것이다.

ABB 관계자는 "신재생에너지 발전이 보다 상품화 되고 있고, 전통적인 발전방식에 비해 그리드 패리티(Grid Parity)가 많은 곳에서 현실화되고 있다"면서 "이런 점은 마이크로그리드 프로젝트에 대한 관심이 폭증하는 이유로 작용한다"고 말했다.

본지는 2017년 새해를 맞아 ABB가 진단하는 MG 기술과 미래를 2회에 걸쳐 담는다.

▲ 'Plug & Play' MG 솔루션

ABB는 그리드 독립형과 그리드 연계형 등 모든 MG 종류에 대해, 전세계에서 30곳이 넘는 사례를 설계·건설하며 관련 경험을 축척해왔다.

모듈방식이 적용된 확장형 플러그앤플레이(Plug & Play) MG 솔루션은 ABB의 다양한 경험과 노하우가 담겨져 있다. 비용효율이 높고, 컨테이너화된 솔루션일 뿐만 아니라 고객의 니즈에 맞춰 최적의 제품을 공급할 수 있다.

MG 솔루션에는 ABB가 개발한 ‘전용’ 제어시스템 Microgrid Plus를 비롯해 PowerStore 배터리, 클라우드 기반 원격서비스가 적용돼 있다. 외딴 지역으로의 전력공급 뿐만 아니라 주요 전력망에서의 전력공급이 일시적으로 중단된 상황에서도 지역사회 및 산업에 계속적으로 전력공급이 가능하다.

파워 컨버터, 전용 제어시스템, Microgrid Plus, 배터리 저장 등 MG를 운영하는데 필요한 설비들이 컨테이너안에 통합설치돼 있어, 빠르고 손쉬우면서도 안전한 적용이 가능하다. 고객들은 적용범위 및 현지상황에 따라 태양광, 풍력, 주전력망 또는 디젤발전의 에너지 연계를 위한 MG 구성을 선택할 수 있다.

공간효율이 우수한 ABB 모듈화 MG는 50kW에서 4600kW 범위에서 총 4종류로 사전설계된 변형모델을 갖고 있다. 용이한 이동, 현장에서의 빠른 설치 및 시운전을 위해 설계된 컨터이너화된 솔루션이다. 운영 및 관리에 있어서도 클라우드 기반의 원격 서비스 시스템이 적용된다.

▲ 제어 시스템 'Microgrid Plus'

Microgrid Plus는 신뢰성 있고 탄력적인 에너지관리시스템(컨트롤러)이 가능하다. 최적의 솔루션이라고 ABB는 자신하고 있다. 최적의 시간대에 얼마나 많은 양의 에너지를 발전하는지 주체요소를 제어하기 때문에 Microgrid Plus는 모든 마이크로그리드의 두뇌라고 할 수 있다.

Microgrid Plus는 MG의 모든 요소들(발전사, 소비자, 저장, 계통연계 등)과 연결된다. ABB는 자사의 MG 솔루션과 다른 경쟁사의 솔루션을 비교했을 때 갖는 가장 큰 차별성으로 ‘분산형’ 솔루션이라는 점을 꼽는다. 모든 요소는 자체적으로 소형 컨트롤러를 갖고 있으며, 이는 자동으로 다른 컨트롤러와 연계된다.

ABB 관계자는 "자가구성 시스템이기 때문에 매우 한정적인 시운전 노하우만 요구된다"고 말했다.

▲ 주요 설치 사례들

◎ 포르투갈 <파이알 섬> = 포루투갈의 푸른 화산섬, 파이알(Faial) 섬은 환경적 영향을 최소화시키기 위해 마이크로그리드를 구축했다. 6대의 오일연소 발전기에서 생산된 17MW 전력은 1만5000명의 주민에게 공급되며, 5대 풍력 터빈에서 25%의 에너지를 충당한다. ABB는 풍력 터빈과 오일 발전기에 대한 제어 및 모니터링 솔루션을 제공해 연간 350만 리터의 연료사용을 절감한다.

◎ 미국 <코디악 섬> = 알라스카 주에 위치한 코디액(Kodiak) 섬은 미국에서 두번째로 큰 섬으로, 1만5000명의 인구가 거주한다. 코디액 섬과 같이 주 전력망에서 떨어진 외딴 섬은 자체 신재생에너지원을 이용하는 MG가 유용하다. 풍력 및 수력 발전으로 지역 주민의 99% 전력수요를 충당하고 있다.

◎ 칠레 <엘 토키 아연광> = 칠레 남부에 위치한 엘 토키 아연광(El Toqui zincgld mine)은 풍력, 수력, 디젤 통합 MG로 전력 불안정 및 성능 문제를 개선하고 있다. 그리드 안정화 기술 PowerStore™과 MGC600 제어 시스템을 결합, 신재생에너지의 생산량을 29% 증가시키고, 전력 안정화에 기여한다.

◎ 아프리카 <요하네스버그 공장> = 남아프리카공화국에 위치한 ABB 요하네스버그 공장은 태양광 및 디젤 MG를 통해 전력공급이 이루어진다. 공장 지붕에 설치된 750kW 태양광 전지는 에너지를 저장해 공장의 원활한 전력운영과 탄소배출을 저감시킨다. 아프리카 내 잦은 정전현상 및 전력부족을 해결할 수 있어 지속적이고 안정된 솔루션으로 활용성이 기대된다.

◎ 호주 <마블바> = 호주에서 가장 뜨거운 지역 중 하나인 마블 바(Marble bar)는 1년 중 160여일 동안 37.8°C가 넘는 강한 태양열로 유명하다. 태양광, 디젤 통합 MG 구축으로 주변 마을에 안정적인 전원 공급을 도모한다. 그리드 안정화 솔루션 Powerstore™과 Microgrid Plus가 적용돼 연간 1GWh 태양 에너지를 생산하며, 1100톤의 온실가스 배출을 감소시킨다.