FSP, 파트너와의 협력을 통해, 가정용 에너지 저장 시스템에 초점을 맞춘 마이크로그리드 가치 사슬 구축
▲ 좌측은 FSP의 프로젝트 부매니저 에드워드 천 박사, 우측은 FSP의 이사 벤 정
(사진 출처 : TechNews)
전원공급장치로 시작해 오랫동안 새로운 에너지 기술 개발에 전념해 온 FSP 그룹은 글로벌 “2050년 순배출 제로” 목표 및 타이완이 추진하는 “2050년 순배출 제로” 전환 프로젝트에 적극 참여하고 있습니다. FSP는 재생 에너지 기술 및 분산형 에너지 저장 시스템 (Distributed ESS) 등 에너지 인프라의 통합을 통해 스마트 마이크로그리드 (Smart Microgrid) 시스템 솔루션을 전면 개발하고, 나아가 순환 지속가능 및 에너지 자립의 궁극적인 효과를 발휘하고 있습니다.
현재 전 세계 136개 국가가 순배출 제로를 선언하고 글로벌 저탄소 배출 캠페인에 참여하여 IPCC 유엔 기후 변화에 관한 정부간 협의체가 채택한 「1.5℃ 온난화 임계값」을 공동 준수하고 있습니다. 각국은 반드시 2030년까지 온실가스 배출량을 점차적으로 50%(최소 43%)까지 줄여 2050년 순배출 제로를 달성해야만 지구 온난화 속도를 효과적으로 지연시킬 수 있습니다. 타이완 역시 2022년 3월 「타이완 2050 순배출 제로 방법 및 전략에 대한 일반 설명」을 발표하고 에너지, 산업, 생활 및 사회의 4대 전환 프로젝트를 포괄하는 순배출 제로 전환 계획을 추진하기 위해 8년간 9,000억의 예산을 제시하였습니다.
재생 에너지 활용을 강력하게 지원하는 피크 쉐이빙 기능을 구비한 마이크로그리드 시스템
재생 에너지의 비중 확대가 이미 정부의 방침으로 결정됨에 따라 2025년 20% 달성 목표를 향해 전면적으로 추진 중에 있으며, 재생 에너지 설비 및 응용 수요가 부단히 확대됨에 따라 필연적으로 기존 전력망의 운전 안정성 및 전력 배분 성능에 영향을 미치게 됩니다. FSP 그룹의 프로젝트 부매니저 에드워드 천은, 에너지 효율을 높이고 에너지를 안정적으로 공급할 수 있는 재생 에너지 기술을 어떻게 개발하느냐가 핵심이라고 밝혔습니다. 이를 위해 FSP는 스마트 전력 배분 및 전력망 회복 탄력성 향상 목표를 실현하기 위해 특별히 스마트 마이크로그리드 시스템 및 분산형 발전 기술을 도입하였습니다.
에드워드 천은 순환 지속가능 및 에너지 자립 효과를 발휘할 수 있는 스마트 마이크로그리드 시스템을 만들기 위해서는 재생 에너지 시스템 및 전원공급장치, 충전기 및 배터리 등의 에너지 저장 시스템 및 주변제품을 전부 통합해야 한다고 밝혔습니다. FSP가 개발한 가정용 태양광 분산형 마이크로그리드 시스템은 태양광 시스템, 고변환 효율 충전기, 인버터 및 자동 전환 스위치가 동시에 통합된 제품입니다.
FSP의 정의에 따르면, 마이크로그리드 시스템은 일련의 분산형 발전 설비와 부하가 서로 연결되어 전력의 경계가 명확하게 구분된 특정 구역입니다. 마이크로그리드 시스템의 가장 큰 이점은 재생 에너지를 기존 전력망에 안정적으로 통합시킬 수 있는 강력한 뒷받침으로 사용할 수 있으며, 이 시스템의 피크 쉐이빙 기능을 통해 피크 시의 부하를 조절할 수 있어 전력망 부하 및 피크 전력 경감 및 조절에 뚜렷한 도움이 될 수 있다는 점입니다.
당사는 스마트 마이크로그리드를 기존의 전력망과는 달리 가정 및 사회 주변의 초소형 발전소 및 배전 스테이션으로 간주하여 독립적으로 운영하거나 스마트 그리드에 통합할 수도 있으며, 자연재해 이후 비상 예비 전력 역할로도 사용할 수 있습니다. 에드워드 천은 이른바 스마트 마이크로그리드라면 그 프론트 엔드 발전망은 반드시 재생 에너지를 갖추어야 하고, 송배전 분야의 에너지 저장 시스템 이외에 로컬 분야로도 에너지 저장 시스템이 갖추어져야 한다고 덧붙여 말했습니다. 구체적으로, 로컬 분야는 일련의 소형 자가 발전 자체 사용 마이크로그리드 시스템 (배터리, 태양광 패널, 인버터, 센서, 배터리 모듈, 전기자동차 충전 스테이션 등)으로 구성됩니다.
상향식 에너지 협력을 통한 V2G 스마트 충전/교환 스테이션의 혁신적 비즈니스 모델 구축
마이크로그리드는 주택, 상가, 학교 및 병원에 널리 적용될 수 있습니다. FSP는 발전 및 전기 저장을 효과적으로 검증하고 배분하기 위해, 일본을 벤치마킹하여 IoT 통신 기술을 통해 재생 에너지의 조정력을 향상시킵니다. 또한, 안정적 전력 공급의 기반 하에서 동시에 업계와 연계하여 가정부터 기업까지, 충전 스테이션 관리부터 스마트 가로등까지의 다중 에너지 관리 시스템을 제공하고, 나아가 모든 사용 상황을 실시간으로 관리할 것을 제안하였습니다.
이로부터 스마트 마이크로그리드에서 에너지 관리 시스템의 중요성을 알 수 있습니다. FSP는 에너지 관리 시스템을 활용하여 재생 에너지의 조정력을 효과적으로 보여 줄 수 있는 방법에 대해, 타이완은 「부하 조정」에서 점진적으로 「상향식 에너지 협력」으로 발전해야 하며, 현장 및 가정용 스마트 그리드를 더욱 발전시켜 도시급 「가상 발전소」(Virtual Power Plant, VPP)로 융합한 후, 적절한 에너지 관리를 통해 도시의 에너지 수급 균형을 맞추고 지역의 에너지 공급을 안정화해야 한다고 생각합니다. 가정용 측면에서는 향후 스마트 미터 (AMI), 전기자동차 충전소, 스마트 가전 및 에너지 저장 설비가 보급되면, 편리한 가정용 에너지 관리 시스템 (HEMS)을 통해 에너지 자율 및 자동 수요 반응 (ADR)의 성과를 얻을 수 있습니다.
▲ FSP가 제공하는 우수하고 안정적인 태양광 인버터 HySpirit Three Phase 10kW 및 에너지 저장 제품 EMERGY 1000(좌측부터).
(사진 출처 : TechNews)
또한, 향후 스마트 마이크로그리드의 가장 우수한 잠재적 응용의 하나는 바로 미래 전기자동차가 스마트 마이크로그리드를 통해 태양 에너지, 에너지 저장 및 에너지 관리 시스템의 최적화 배전, 최적화 전력 비용, 안정적 에너지 효율 등의 기능이 통합된 충전 서비스를 제공할 수 있다는 점입니다. FSP는 전기자동차 충전 시범 장소의 구축을 통해 시간제 요금/전력 관리를 도입하고 수요 대응/보조 서비스를 보급하며, 나아가 「Vehicle to Grid」(V2G) 스마트 충전/교환 스테이션의 혁신적 비즈니스 모델을 구축하여 전기자동차의 오프 피크 충전, 피크 타임 리턴의 강력한 효과를 완벽하게 보여 주고 있습니다. 오늘날 폭스바겐, BMW 및 현대 등 자동차 공장들이 V2G 및 「Vehicle to Home」(V2H) 기능을 잇달아 지원함에 따라, FSP도 향후 가정용 에너지 저장 시스템과 전기자동차를 통합하여 편리한 양방향 충방전 플랫폼을 구축할 예정입니다.
이동화, 지능화, 맞춤화 및 모듈화 마이크로그리드 에너지 저장 시스템 개발에 집중
현재 에너지 저장 시스템은 대체적으로 계량계까지의 전력 (Front-the-Meter, FTM)에서 자동 주파수 제어 (AFC)를 지원하는 그리드급 설비 및 전력량 계량기 후단 (Behind-the-Meter, BTM)에 적합하고 All-in-One 가정용 에너지 저장 기능을 갖춘 마이크로그리드급 제품으로 구분됩니다. 현재의 일반적 전력망 에너지 저장 장치는 축전지, 슈퍼 커패시터, 플라이휠, 초전도 자기장 에너지 저장, 수소 에너지 저장, 압축 공기 에너지 저장, 양수 발전 에너지 저장 및 플로우 배터리 등을 포함합니다.
기존 스마트 그리드 시장의 백만 와트 이상 FTM 시스템과 비교하면, 현재 FTC의 에너지 저장 시스템은 BTM을 겨냥하여 주로 스마트홈에 적용되는 10Kw 미만의 AiO 및 이동식 에너지 저장 장치, 스마트 비즈니스를 겨냥한 60kW 미만 및 주요 스마트 공장의 100kW 미만 에너지 저장 시스템을 포함한 스마트 마이크로그리드의 각종 에너지 저장 시스템을 제공합니다. 일반적으로 비즈니스 및 공장 에너지 저장 시스템의 설계 포인트는 비상, 보조 및 에너지 절약 효과를 발휘하는 데 있으며, 가정용 에너지 저장 장치의 경우는 전력 백업에서 전기 판매를 통한 추가적 수익 창출 방향으로 설계되는 경향이 있습니다.
FSP의 에너지 저장 제품 시리즈는 이동화, 지능화, 맞춤화 및 모듈화 특성을 가지고 있습니다. 또한, 당사는 수요량 대응, 실시간 백업 전원 또는 무정전 전원 공급 등에 대한 고객의 다양한 요구사항을 충족하기 위해 미세 맞춤을 통해 인버터 및 배터리 모듈 등의 부품을 설계하고 있습니다.
에드워드 천은 FSP는 하드웨어를 통해 에너지 저장 시장에 진출한다는 전략과 동시에 파트너를 모아 시장 경쟁력이 높은 통합성 제품을 출시하고, 에너지 저장 설비, 재생 에너지 및 전력 거래의 통합을 통해 전력망 공급 안정성의 개선, 지역 전력 공유 실현을 목표로 했다고 밝혔습니다. FSP의 스마트 마이크로그리드 시스템 및 솔루션은 에너지 저장 시스템과 국가 전력망의 결합을 통해 자체 사용 및 공용 충전 영역을 하나로 연결하고, 나아가 자가 발전 자체 사용, 도매로 얻은 이익 및 순배출 제로 에너지의 다양한 효과를 발휘합니다.
고객의 ESG 전환을 지원한 다양한 성공 사례 및 고효율 그린 에너지 제품의 상호 보완
FSP는 수년 동안 전 세계 각지 및 다양한 분야에서 많은 성공 사례를 만들었습니다. 예를 들면, 2020년 로컬 전력망이 접근할 수 없는 독일 북부 Peenemünde Airfield 공항 및 Peenemünde Harbour 항구 두 지역에 각각 60kW 및 10kW 에너지 저장 시스템을 도입하여 공장 및 제2차 세계대전의 잠수함을 개조한 박물관에 풍부하고도 안정적인 전력 및 조명을 성공적으로 제공하였습니다.
2016년 FSP는 4대의 에너지 저장 제품, 배터리 모듈 및 스마트 건물 에너지 관리 시스템 (BEMS)을 통해, 타이베이 원산 싱룽 아파트에 타이완 최초로 스마트 그리드 에너지 저장 시스템을 도입한 공공주택 시범 구역을 조성한 후 피크 시간대의 수요량 대응을 성공적으로 수행하고, 나아가 에너지 절약과 탄소 저감 효과를 실현하였습니다. 2014년 중산 과학연구원이 진먼 둥컹에 조성한 타이완 최초의 「제로 탄소 커뮤니티」에서 FSP는 에너지 저장 시범 시스템의 예비적 연구에 참여하여 46kW 인버터, 145kWh 배터리 모듈 및 매칭된 에너지 관리 시스템을 제공하였고, 나아가 당시 정부의 분산형 마이크로그리드 프로젝트를 적극 구축하기 위한 실제 행동에 기여하였습니다.
수년 간의 풍부한 에너지 저장 시스템 개발 경험을 보유한 FSP는 정부의 순배출 제로 목표 및 순배출 제로 전환 프로젝트에 부응하여, 가정용 및 기업의 ESG 전환을 지원하기 위해 안전하고 깨끗한 재생 에너지를 지원하는 고효율 그린 에너지 제품 및 기술의 개발에 오랫동안 노력해 왔습니다. FSP의 이사 벤 정은 결론적으로 「FSP는 연구 개발팀을 핵심으로, 보다 높은 연구 개발 에너지에 의존하여 고유의 가치 창출 및 실제로 구현될 수 있는 가정용 마이크로그리드 시스템 및 솔루션에 전면 집중할 것」이라고 밝혔습니다. 「가정용 에너지 저장 설비는 스마트 마이크로그리드의 전면적인 보급 및 발전을 이끄는 관건이 될 것이며, FSP는 이에 기여하여 가치를 창출할 수 있기를 바랍니다.」
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