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에너지·환경 · 저장과 전력망

전력 수급과 에너지 저장

전력 계통은 같은 시간의 공급과 수요를 맞춰야 합니다. 하루 총발전량이 같아도 시간 분포가 다르면 저장이나 보완 공급이 필요합니다.

관련 실험: 재생에너지와 전력망 균형 →
재생에너지와 전력망 균형
재생에너지와 전력망 균형 실험 장면 →

개념과 작동 원리

전력은 순간적인 에너지 전달률이고 저장 잔량은 축적된 에너지입니다. 두 양을 같은 단위로 더하거나 비교하지 않아야 합니다.

수요보다 공급이 많을 때 저장하고 부족할 때 방전할 수 있습니다. 저장 용량과 충방전 출력 한계가 다르면 같은 배터리 에너지라도 역할이 달라집니다.

관계식과 성립 조건

실험은 각 시간 구간의 공급·수요·충전·방전·출력 제한을 맞춥니다. 충전 효율과 방전 효율을 각각 적용하면 왕복 손실이 누적됩니다.

합성 24시간 자료와 단순 저장 모형을 사용합니다. 실제 계통의 송전망, 주파수 조정, 예측 오차와 비용은 별도 문제입니다.

가상 실험에서 읽을 변화

매시간 공급과 수요를 맞춰야 해요. 저장 장치는 남는 전력을 옮기지만 손실과 용량 한도가 있어요.

24개 1시간 구간의 합성 수요·일사·바람을 사용해요. 저장 초기 잔량은 용량의 50%, 충전·방전 효율은 각각 90%예요. 부족분은 보완 발전으로 채워요. 송전망·예측 오차·주파수 조정·비용은 생략해요.

핵심 관계와 기호

Demand = Supply + Discharge − Charge − Curtailment · ΔESS = 0.9 Charge − Discharge/0.9

공식에 쓰인 기호와 단위
기호뜻단위
출력한 시간 구간의 에너지 전달률kW 또는 MW
저장 잔량현재 저장된 에너지kWh 또는 MWh

예시로 확인하기

보완 발전을 포함한 공급이 수요보다 클 때 수지를 맞추는 항목은?

충전과 출력제한이에요 · 매시간 공급과 수요를 맞춰야 해요. 저장 장치는 남는 전력을 옮기지만 손실과 용량 한도가 있어요.

자주 헷갈리는 점

  • 하루 발전량이 하루 수요량과 같다는 사실만으로 매 순간의 부족이 없어지는 것은 아닙니다.

이 개념을 실험으로 확인하기

참고 자료

OpenStax · University Physics Volume 2 (영어)