에너지 공유는 우리의 안전을 보장하고 인간간 연결되는 탄력적인 에너지 구조의 일부가 되어야 합니다. 기후변화가 계속해서 전력망에 압력을 가해 에너지 중단이 더 흔해지면서 에너지 공유는 점점 더 중요해질 것입니다. 또한 세계가 재생에너지로 발전함에 따라 새로운 도전에 직면할 것입니다. 매켄지는 유럽에서 2030년까지 전력 수요가 매년 약 3% 증가하여 기존 시스템에 새로운 압력을 가할 것으로 예측합니다.
시간이 지나면 우리는 더 이상 단순히 에너지를 소비하는 것이 아니라 에너지를 생성하고 공유할 것입니다. 이를 가능하게 하기 위해서는 새로운 기회를 열어주는 발전 및 분배와 유연성을 추구하는 시스템이 필요합니다. 전력망을 분산시키고 단일 지능형 통신망과 연결함으로써 우리는 기존의 전력 설정을 디지털 전환을 지원하도록 전환할 수 있습니다.
전력망 관계의 양방향 가치 사슬이 필요한 시점입니다. 여러 장소 간에 발전하고 저장되며 공유되는 전력입니다.
2021년 HIS Markit Global Power and Renewables Service에 따르면 전 세계 인구의 4%가 정전을 경험했으며, 중국과 미국에서 가장 큰 에너지 중단이 발생했습니다. 2019년 에너지 인프라가 산불을 유발하는 것을 방지하기 위해 시행된 캘리포니아의 공공 안전 전력 차단과 같은 전략은 전 세계적으로 일관될 것입니다.
에너지 위기관리는 더 추운 날씨가 전력 인프라를 방해하는 바람에 수력 공급이 중단되는 것으로부터 새로운 시급성을 떠맡게 될 것입니다. 중앙 집중식 시스템을 방수하여 전력망을 "강화"하는 기존의 경로는 배치하는 데 10년이 걸릴 수 있고 수십억 달러의 비용이 들 수 있습니다.
2021년에는 전 세계 인구의 4%가 대규모 정전을 경험했습니다.
하지만 이런 상황일 필요는 없습니다. 다음과 같은 시나리오를 상상해 보세요. 여러분은 집에 있고 마을 중앙에 정전이 임박했다는 메시지를 받습니다 가정의 디지털 에너지 인터페이스를 확인하면 자신의 세대와 인근 지역에서 얼마나 많은 전력이 저장되어 있는지 확인할 수 있습니다 여러분은 얼마나 많은 시간의 전력이 남아있는지, 그리고 어떻게 그 사용을 최적화하는지 볼 수 있고, 시스템은 지역의 응급 및 중요 서비스를 우선시하며, 여러분의 공급 중 일부를 병원 또는 화재 및 구조 서비스에 공급됩니다. 곧, 에너지 시스템은 안전한 무선 네트워크를 사용하여 중요한 데이터를 실시간으로 공유할 것입니다.
이 시나리오에서, 당신의 집을 제외하고 어디에 에너지가 지역적으로 저장될 수 있을까요? 대다수의 나라에서는, ICT 산업은 커넥티비티서비스, 특히 긴급 서비스를 위한 서비스가 정전 동안 사용될 수 있도록 통신 사이트에 전력 백업을 배치하도록 요구됩니다. TSO가 전력망의 주파수 또는 전압 수준을 안정화하는 데 지원을 받는 반면, 스마트 원격 연결이 있는 ICT 사이트는 단순히 배터리로 실행될 수 있습니다.
“지능적인 에너지 시스템 관리를 위해서는 지능적인 모바일 네트워크가 필요합니다. AI는 문제를 예측하고 정전을 완화할 수 있도록 에너지 분배를 관리하고, 신속하게 작업하며, 사회를 안전하게 유지하고 기능하는 의사 결정을 내릴 것입니다”
Fredrik Jejdling
Executive Vice President and Head of Business Area Networks, Ericsson
ICT 산업과 에너지 산업 간의 더 깊은 협력은 비상 상황이나 전력 또는 연결이 없는 상황에서 누구도 취약하게 방치되지 않도록 보장하는 동시에 두 산업 모두를 강화할 것입니다.
소비자를 위한 탄력적이고 신뢰할 수 있는 에너지를 강화하기 위해 활용할 수 있는 에너지 관련 자산과 더 광범위한 상호 연결의 기회가 있습니다. 곧 주택 소유자는 전기 자동차의 에너지 일부를 집에서 다른 기능에 사용할 수 있으며, 이러한 새로운 다양화로 규제 당국은 다수의 이해 관계자에게 소비자를 포함하여 전기로부터 새로운 수입원을 얻을 수 있는 능력을 부여해야 할 것입니다.
전 세계적으로 화석 연료 사용을 최소화하고 태양광과 풍력 기반 솔루션을장려합니다. 매켄지는 2030년까지 이 두 가지 방법이 유럽 에너지 용량의 60%를 제공할 것으로 예상합니다. 그러나 이러한 솔루션은 자연적인 변화로 간헐적으로 전기를 생산하며 관리를 더 복잡하게 만듭니다.
이러한 간헐적인 공급원이 그리드에 유입될 때 변속기 시스템 운영자 (Transmission System Operator, TSO)는 전기 주파수가 안정적으로 유지되도록 해야 합니다.
이러한 새로운 과제를 감안할 때, 에너지 인프라에는 정전을 완화하는 데 도움이 되는 스마트 통신 서비스가 필요합니다. 예를 들어, 장시간 배터리 솔루션을 배치할때 수요가 적은 시간대에 충전하거나 발전 공급원 와 연결을 끊고 피크 시간대에 배터리로 구동할 수 있으며, 이는 안전한 모바일 네트워크를 통해 가능합니다.
EU 내 많은 국가에서 주택 소유자는 이미 전력 회사에 에너지를 다시 판매하여 에너지 요금을 상쇄하는 인센티브로 태양광을 생산하는 것이 일반적이며, 소비자가 "프로슈머" (Prosumer) 가 될 수 있도록 몇 년 동안 그러했습니다. 그러나 이러한 현상은 전 세계적으로는 흔하지 않으며, 지역 저장, 에너지 공유 및 자율성과 같은 분권화의 이점을 활용하지 않습니다.
개별 발전이 전 세계적으로 주류가 됨에 따라 개인용 풍력 및 태양광 발전이 모든 건물의 일부가 될 예정이므로 안정적인 전기 주파수를 보장하기 위한 TSO의 도전이 증가할 것이며 분산형 에너지 발전기의 용량, 재생할 수 있는 에너지원의 종류 및 극한 날씨의 운율이 모두 중요하게 작용할 것입니다.
예측할 수 없는 기후에 대비하여 어떻게 계획해야 할까요?
다가오는 전력 생산의 발전은 전력 생산 용량과 소비 수준을 모두 감독하는 측정 설정으로 작용할 유일하고 지능적인 모바일 플랫폼을 요구할 것입니다. 실시간 수요에 맞게 조정하고 영향이 커지기 전에 정전을 식별하는 무선 상시 센서 네트워크를 상상해 보십시오. 계획할 수 없는 것을 시뮬레이션하고 계획하기 위해 우리 세계의 가상 버전인 디지털 트윈을 사용하는 내장된 지능형 그리드 솔루션입니다. 단일 모바일 플랫폼으로 조정을 원활하고 즉각적이며 지능적으로 만들 수 있으며, 여기서 AI를 활용하여 에너지가 언제, 어떻게 활용되는지 제어하고 에너지 공유를 자동화할 수 있습니다. 지능형 모바일 네트워크는 스마트 그리드를 디지털화하고 자동화하는 데 중요합니다.
이 인프라는 보안을 핵심으로 구축되어 스마트 그리드가 외부 위험과 위협에 저항하도록 보장할 것 입니다. 사설 LTE (Long-Term Evolution)과 5G를 사용하여 공급자는 사설 셀룰러 무선 네트워크 및 데이터를 현장에 안전하게 유지하고 보호하는 에지 컴퓨팅에 액세스할 수 있습니다. 프랑스에서는 Électricité de France(EDF)가 에릭슨과 파트너십을 맺고 사이트에 향상된 커넥티비티를 도입하여 EDF 직원과 파트너가 보안 터미널을 통해 자원에 원격으로 액세스할 수 있도록 했습니다.
에너지 사업자는 자동화 및 원격 모니터링을 통해 자가 모니터링, 자가 진단 및 자가 치유가 가능한 단일 보안 모바일 플랫폼을 활용할 수 있기 때문에 ICT 제공업체와 협력하여 운영 비용 및 복잡성을 크게 줄일 수 있습니다. 기존의 여러 네트워크를 통합하고 셀룰러 무선을 사용함으로써 고정 네트워크가 아닌 여러 재정적 이익을 얻을 수 있습니다.
국가마다 재생에너지 발전의 단계가 다릅니다.그리드의 복잡성과 규모를 고려할 때 송전망 용량을 확장하고 병목 현상을 제거하는 데는 15년, 투자에 대한 계획 기간은 최대 40년이 소요됩니다.
Anna Wukaszewska-Trzeciakowska 기후 환경부 차관에 따르면 1982년 이전에 발전소의 3분의 1이 건설된 폴란드를 보면, 이러한 노후화된 시스템은 그리드 용량 부족으로 인해 재생 에너지원 연결의 약 60~80%를 거부 되었습니다. 에너지 인프라가 계속 현대화되는 동안, 폴란드 최대 규모의 원격 전력 공급업체인 Polska Groupa Energyzna는 500만 개 이상의 핵심 전력망을 확보하기 위해 협력하고 있습니다.
에너지 공급업체는 지속해서 현대화되고 기존 자산을 최대한 활용하기 위해 노력하고 있어서 개인용 셀룰러 LTE/5G 네트워크와 수많은 사물인터넷 센서를 사용하여 자산의 실시간 상태를 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 시스템의 일부를 교체할지 유지할지 여부를 신속하게 결정할 수 있습니다. 디지털 인프라는 또한 많은 소규모 자산으로부터 효율적인 대규모 전력 집계를 가능하게 하는 새로운 비즈니스 모델을 지원합니다. 여러 개의 구식 통신 네트워크를 통합하고 단일 고속 모바일 네트워크로 대체하면 이러한 확장된 에너지 환경을 유지할 수 있습니다.
Climate Central에 따르면, 2011년과 2021년 사이에 미국에서는 2000년과 2010년 사이에 기상 관련 연간 정전 건수가 평균 78% 증가했습니다. 에너지 중단은 안전하지 않을 뿐만 아니라 비용도 많이 듭니다. 전력망의 디지털화를 통해 공급업체는 사용을 최적화하고 낭비를 피할 수 있습니다. 전력망은 위기 시 더욱 견고해지고 생산성 손실과 같은 정전으로 발생하는 비용을 억제할 수 있습니다. 에너지 조정, 통신사 (CSPs)와 협력하여 새로운 에너지 협력업체는 공동으로 분산된 전력망을 확보할 수 있습니다. 새로운 에너지 공급업체는 새로운 전력망에서 수익을 확보할 수 있습니다.
무선 커넥티비티에 의해 지원되는 에너지 공유는 사회를 격동의 미래에 계속해서 작동시킬 수 있습니다. 새로운 시스템이 어떻게 도움이 될 수 있는지 상상해 보세요:
- 생명을 구할 수 있습니다. 무한한 통신을 통해 드론 구급차가 중요한 의료 서비스를 제공하고 다음 목적지를 위해 준비 및 재충전할 수 있습니다
- 물의 흐름을 유지합니다. 물 펌프는 전기에 의존합니다. 강력한 전력 네트워크는 안전한 식수와 배수를 확보합니다
- 자금에 접근할 수 있습니다. 돈은 계속 디지털 방식으로 접근할 수 있게 되어 사람들이 음식과 공급품을 살 수 있게 될 것입니다
- 도움을 요청하거나 친구 및 가족과 연락이 가능합니다. ICT와 에너지 시스템 간의 통합은 재해 후 가장 필요할 때 연결을 약속합니다
커넥티비티는 탄력적인 에너지 공유 인프라, 즉 격동의 미래에 직면하여 민첩하게 대처할 수 있는 신뢰할 수 있고, 스마트하며 안전한 시스템을 구동하는 데 핵심입니다. 에너지를 저장하고 네트워크를 구축하는 방법과 위치에 대한 정책과 투자의 올바른 변화로 무한한 잠재력이 있습니다. 에릭슨은 전 세계의 정부 또는 산업과 파트너십을 맺고 있으며, 중요한 인프라를 관리하고 유틸리티 분야에서 혁신하고 있습니다.
이 새로운 에너지 모델의 미래는 우리에게 어떤 가치를 제공할 까요? 제로 에너지 기기 부터 AI의 에너지 관리 까지 미래에 더 많은 기회를 창출할 것으로 기대합니다.
더 자세한 내용은 링크를 확인하시거나 기고가에게 문의해주세요.
Contributors
With additional thanks to:
Helene Hallberg, Erik Sanders, Lars Humla
