블랙스타트 전력저장장치: 하이브리드 인버터처럼 블랙스타트가 가능한 에너지저장장치? 일시적 정전 및 정전에 대비

대부분의 인버터는 블랙 스타트 기능이 없습니다. 일부 인버터의 경우 인버터를 켜기 전에 별도의 배터리를 충전하여 블랙 스타트가 가능합니다. 그러나 이것이 항상 가능한 것은 아니며 인버터 유형에 따라 다릅니다.

신형 블랙 스타트 하이브리드 인버터 세대에는 백업 전원용 스위칭 장치가 있어 정전 시에도 선택된 소비자에게 비상 전력을 계속 공급할 수 있다. 이 "교체 전류"로 인해 하이브리드 인버터가 흑색 시동이 가능해집니다. 소비자에게 전기를 공급하기 위해 전력망 장애 중에도 배터리를 계속 충전하는 태양광 충전도 가능합니다.

Fronius Prim GEN24 Plus 하이브리드 인버터 시리즈

Fronius Prim GEN24 Plus 하이브리드 인버터 시리즈는 블랙 스타트가 가능합니다. - 이미지: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Fronius Prim GEN24 Plus 하이브리드 인버터 시리즈는 블랙 스타트가 가능합니다.

GoodWe 하이브리드 인버터 5-10KW ET Plus 시리즈

가정용 및 전력 저장용 하이브리드 인버터 – GoodWe – 이미지: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

고전압 비상 전원 기능(UPS)을 갖춘 GoodWe 하이브리드 인버터 5-10KW ET Plus 시리즈입니다. 정전이 발생하는 경우 10밀리초 이내에 전환이 발생하여 연결된 소비자에게 중단 없는 전원 공급을 보장합니다.

GoodWe ET-Plus 시리즈의 3상 하이브리드 인버터는 연결된 소비자에게 안정적인 전력 흐름을 보장하기 위해 개발되었습니다. 이 장치는 3상 전류와 5kW, 6.5kW, 8kW 및 10kW의 전력 범위를 갖춘 3상 비상 전원 출력을 제공합니다.

180V ~ 550V의 넓은 배터리 전압 범위 덕분에 시중의 여러 리튬 배터리 시스템과 유연하게 호환됩니다.

들어오는 PV 발전기 전력은 공칭 전력보다 최대 30% 더 높을 수 있습니다. 그 결과 덥거나 매우 추운 날에 더 나은 에너지 생산량을 얻을 수 있습니다. UPS(비상 전원) 기능을 사용하면 정전 시 10밀리초 이내에 전환이 가능합니다. 또한 인버터에는 일부 에너지 공급업체의 요구 사항을 충족하는 개방형 배터리 관리 인터페이스가 있습니다.

GoodWe 하이브리드 인버터에는 고전압 배터리 연결과 별도로 독립적인 MPP 추적기 2개가 장착되어 있어 완벽한 패키지를 제공합니다. 이 장치는 GoodWe PV Master 앱을 통해 최신 상태로 유지될 수 있으며 데이터는 통합 WiFi 인터페이스를 통해 무료 GoodWe SEMS 포털로 전송됩니다.

HUAWEI 인버터는 비상 전력을 공급할 수 있나요?

아니요, 현재로서는 이와 관련하여 어떤 일이 일어날지, 언제 일어날지 아무것도 모릅니다.

Enphase 마이크로인버터 태양광 기술은 비상 전력을 공급할 수 있습니까?

연결된 모든 태양광 모듈을 중앙에서 기록하는 스트링 인버터와 달리 분산형 태양광 시스템에서는 각 태양광 모듈이 Enphase 마이크로 인버터와 결합됩니다.

자세한 내용은 여기를 참조하세요.

• 새롭고 혁신적: 분산형 모듈식 플러그 앤 플레이 태양광 시스템 - 다른 시스템과 다름

Enphase의 IQ 시스템 컨트롤러는 아직 독일에서 사용할 수 없습니다. 하지만 올해(2023년)에는 와야 한다. 전력망이 다운되는 시기를 감지하여 가정의 전력망을 전력망 전력에서 백업 전력으로 원활하게 전환합니다.

또한 새로운 Enphase IQ8 마이크로인버터를 사용하면 태양광 시스템은 정전 시 배터리 저장 없이도 백업 전력을 제공할 수 있습니다.

마이크로인버터는 비상 전원 기능이 없는 태양광 전용 버전과 배터리 저장 없이 독립형으로 작동할 수 있는 태양광 백업 버전의 네 가지 버전으로 제공됩니다. 이 시스템은 Home Essentials 백업 버전의 소형 배터리 스토리지와 완전한 에너지 독립 버전의 대용량 스토리지와 결합하여 사용할 수도 있습니다. 후자의 세 가지 독립형 솔루션에는 모두 정전 시 가정에 태양광 발전을 제공하기 위한 Enphase 시스템 컨트롤러가 장착되어 있어야 합니다.

블랙 스타트는 외부 송전 네트워크에 의존하지 않고도 완전 또는 부분 정지 후 발전소 또는 전력망 일부의 작동을 복원하는 것입니다.

발전소를 재가동하기 위한 에너지는 현장 대기 발전기에서 나올 수 있습니다. 또는 많은 양의 전기가 필요한 경우 다른 발전소에 연결 라인을 사용하여 시스템을 가동할 수 있습니다. 주 발전 장치가 작동되면 송전 네트워크가 다시 연결되고 전기 부하가 복원될 수 있습니다.

블랙 스타트 전력은 특정 에너지 공급자가 필요할 때 블랙 스타트 전력을 제공하기 위해 비용을 지불하는 계약을 통해 확보될 수 있습니다. 모든 발전소가 전력망에 블랙 스타트 전력을 공급하는 데 적합한 것은 아닙니다.

대규모 정전이 발생한 경우 에너지 네트워크를 다시 작동시키기 위해서는 블랙 스타트 기능이 특히 중요합니다. 일반적으로 에너지 생성 장치를 시작하는 데 필요한 전력은 네트워크에서 가져옵니다. 그러면 블랙 스타트가 가능한 발전 장치의 에너지를 사용하여 블랙 스타트가 불가능한 발전 장치를 시동할 수 있습니다.

수력 발전소와 달리 화력 발전소는 자체적으로 전기 또는 화력을 공급하기 전에 자체 필요에 맞는 높은 수준의 (전기) 에너지가 필요합니다. 석탄화력이나 원자력 발전소 블록에 충분한 전력을 갖춘 블랙 스타트 장치가 제공되면 전체 시스템에 대한 블랙 스타트 기능도 달성할 수 있습니다. 이는 일반적으로 축전지 또는 디젤 발전기의 에너지를 사용하여 블랙 스타트로 작동되는 가스 터빈입니다. 디젤 발전기는 중복성 때문에 원자로가 정지된 후에도(또는 단순히 정기적으로 정지된 후에도) 냉각수에 의해 소멸되어야 하는 붕괴열이 여전히 발생하기 때문에 원자력 발전소에 종종 존재합니다. 이 시스템의 실패는 후쿠시마 원전사고의 원인 중 하나였습니다. 네트워크 붕괴 후 신속한 네트워크 재가동이 가능하려면 각 네트워크에서 충분한 수의 발전소에 블랙 스타트 기능을 갖추어야 합니다.

블랙 스타트 발전소는 다음과 같은 특별한 특성을 가져야 합니다.

• 신속하게 시작할 수 있어야 합니다. 블랙 스타트에 오랜 시간이 걸리면 발전소는 붕괴된 네트워크를 다시 시작할 수 없습니다. 다른 발전소가 그를 시작하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 그러면 그의 블랙 스타트 능력은 쓸모가 없습니다.
• 외부 전원과 독립적으로 작동할 수 있어야 합니다. 순수 발전 프로세스뿐만 아니라 기타 보조 요구 사항도 네트워크(제어 센터, 네트워크 운영자 및 관리가 포함된 전화 및 통신 시스템, 변전소 등)와 독립적으로 작동해야 합니다. . 필요한 경우 하위 네트워크를 통한 섬 운영도 가능합니다(경찰, 병원, 소방서, THW 등 주요 소비자 공급).
• 또한, 블랙 스타트 발전소는 사전에 전력망에서 분리할 수 없는 경우 높은 시동 전류를 견딜 수 있어야 합니다.
• 유연한 시작 동작을 가져야 합니다.

독일에서 사용되는 (직접) 블랙 스타트 발전소의 예는 다음과 같습니다.

• 강변 발전소, 저장 발전소 및 양수 발전소,
  가스 터빈 발전소를 포함한 수력 발전소, 또한 원자력 발전소 또는 석탄 화력 발전소와 같은 다른 유형의 발전소와 결합됩니다.
  EnWG 35조에 따른 모니터링에 따르면, 독일에는 블랙 스타트가 가능한 시스템(발전소 블록 또는 터빈)이 (2020년 기준) 174개 있으며, 각 시스템의 순 공칭 출력은 최소 10MW입니다.
• 오스트리아에는 총 32개의 확인된 블랙 스타트 발전소가 있으며 확인되지 않은 블랙 스타트 발전소의 수는 알 수 없습니다. 그러나 확인된 발전소 중 상당수는 구체적으로 어떤 발전소인지 공개적으로 알려지지 않은 경우가 많다. 이들 중 가장 잘 알려져 있고 가장 큰 것은 각각 850MW와 813MW를 갖춘 몰타(Malta)와 카프룬(Kaprun) 양수발전소입니다.

모든 발전 시스템이 블랙 스타트에 적합한 것은 아닙니다. 풍력 터빈은 필요할 때 바람을 사용할 수 없기 때문에 블랙 스타트에 항상 적합한 것은 아닙니다. 풍력 터빈, 소형 수력 발전소 또는 소형 수력 발전소는 그리드를 복원하기 위한 전기를 공급할 수 없는 유도 발전기에 연결되는 경우가 많습니다. 블랙 스타트 시스템은 긴 전송선의 큰 무효 부하로 작동할 때도 안정적이어야 합니다. 많은 고전압 직류(HVDC) 변환기 스테이션은 부하측 네트워크의 정류 에너지가 필요하기 때문에 "죽은" 네트워크에 전력을 공급할 수 없습니다. 전압 소스 변환기가 있는 펄스 폭 변조(PWM) 기반 HVDC 시스템에는 이러한 제한이 없습니다.

화력 발전소가 블랙 스타트를 거의 수행할 수 없는 주요 이유는 터빈 샤프트가 작동 온도에서 주변 온도로 냉각될 때 터빈 샤프트가 수축 및 짧아지기 때문입니다. 그런 다음 하우징에 걸리게 되어 돌리거나 제거할 수 없습니다. 발전소를 재가동하려면 먼저 예열하여 뜨거운 증기가 흐르기 전에 다시 자유롭게 회전할 수 있어야 합니다.

화력 발전소가 정지되면 터빈 샤프트의 가열이 적시에 시작되어 발전소가 계획된 시간에 다시 가동될 수 있습니다.