클라우드, 빅데이터, 원격제어, 시각화 등 에너지 ICT 통해 고객 발전자산 극대화

[레즐러플러스 유병천 대표] 지구 온난화로 인한 기후변화와 화석연료로 인한 미세먼지 피해로 재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 재생에너지 3020 정책에 따른 국민 참여 및 계획입지기반의 RPS제도, 한국형 FIT, 주택 보급사업 및 건물지원사업 등으로 태양광 발전 시장은 꾸준한 성장세를 이어가고 있다.

최근 정부는 제3차 에너지기본계획을 통해 태양광, 풍력 등 재생에너지 발전 비중을 지난해 7.6%에서 2040년까지 30~35%까지 높인다는 에너지 정책을 제시한 바 있다.

이러한 정부의 재생에너지 비전에 따라 가파르게 확대되는 태양광 및 ESS 발전소에 대해 전력수배전, 인버터, PCS, 배터리 등 발전효율을 향상하고 15~25년까지 안정적으로 운영관리를 할 수 있을 중요성이 대두되면서 IPP 발전사업자를 위한 클라우드 기반의 통합관리시스템과 신속한 유지·보수(O&M: Operation& Maintenance, 이하 O&M) 인프라 구축에 대한 관심이 높아지고 있다.

태양광 발전소 O&M의 중요성이 높아지다

재생에너지 비중이 높은 유럽 및 미국의 경우 O&M의 중요성을 인지하고, 재생에너지에 대한 정보통신기술(ICT) 도입을 통해 고효율화 및 신뢰성 향상을 위해 민간기업과 정부가 협력해 기술개발 및 법제도 정비에 앞장서고 있다.

미국의 퍼스트솔라(First Solar), 독일의 메테오콘트롤(Meteocontrol), 일본의 신포니아테크놀로지(Sinfonia technology) 등 세계적인 태양광 O&M 시스템 제공업체는 모니터링, 데이터 분석기술, 문제점 조기발견 기술 등 다양한 에너지 ICT 기술을 이용해 태양광 O&M 서비스를 제공하고 있다.

우리나라의 경우 초창기 태양광 발전시장은 단지 안정적인 고수익을 보장하는 투자수단으로 인식돼 환경이나 발전소 완공 후, 관리에는 소홀했던 부분이 있었다. 그러나 최근 환경 훼손과 부실공사 및 ESS 화재 등의 문제가 대두되면서 O&M에 대한 관심이 높아지고 있다.

재생에너지 발전설비는 시간이 오래될수록 열화 및 환경 등의 다양한 변화가 일어나 태양광 모듈 이외에도 전력수배전, 인버터, PCS, 배터리 등 발전효율이 예상보다 떨어진다거나 발전소의 원격 관리에 어려움을 겪고 있는 사례가 많아지고 있는 실정이다.

국내의 경우 약 3만개의 태양광 발전시설이 구축돼 있으나, 선진국 수준의 통합관리 인프라 및 O&M 서비스 보급이 이루어지지 않고 있다. 대부분 중소형 발전사업자이기 때문에 유지보수를 위한 인력이나 시스템이 부족한 실정이며, 인버터 제조업체에서 제공하는 단순 모니터링 시스템은 발전량 및 단순 고장에 대해 모니터링만 하는 수준으로 발전소에 대한 간단한 고장 조치에도 즉시 대처하기가 사실상 어렵다.

현재 일반적인 발전소 O&M은 기본적으로 외부기관에 위탁을 맡겨 발전소의 정기검사 및 진단을 통해 발전량이 나오지 않으면 안전 관리자가 직접 점검하고 조치하는 형태로 비효율적이고 단계가 복잡하다. 따라서 발전소의 가장 중요한 발전효율을 높이고 안정적으로 운영 관리하는 O&M 서비스가 제공되지 못하는 경우가 많다.

장기간 안정적인 운영을 고려한 O&M 시스템 구축 필요

이제는 토목 및 벌목 등 환경과 기후 조건 등을 고려한 태양광 발전소가 증가하고 있다. 지형에 따른 굴곡, 주변 나무로 인한 음영 등 다양한 환경변화 그리고 구름양의 변화, 미세먼지 등 기상 조건을 고려해 발전효율을 높이고 운영관리 효율성을 높일 수 있는 O&M 관점에서 발전설비 설계와 설비선택을 고려해서 구축해야 한다.

태양광 및 ESS가 결합된 발전소의 경우 전력수배전, 인버터, PCS, 배터리, 태양광 모듈 등에 대한 설비로 구성되어 있으며, 이러한 설비는 적게는 10년에서 25년 이상 사용하는 설비이다. 에너지 ICT 기술을 활용한 클라우드 EMS 플랫폼을 사용해 모니터링, 빅데이터 분석, 고장예지를 통한 Before Service, 원격제어 등으로 발전효율을 높이고, 안정적인 운영관리를 통해 발전설비의 수명을 보장할 수 있는 O&M 시스템을 구축하는 것이 필요하다.

레즐러플러스에서 개발한 REMS(Renewable Energy Management System) 플랫폼기반의 O&M 서비스는 전력수배전, 인버터, PCS, 배터리에 대한 수명을 연장하고 발전효율을 높이기 위한 고장예지 빅데이터 분석, 안전관리자가 출동하지 않아도 되는 원격제어, 신속한 유지보수를 위한 발전소 O&M 정보관리, 다수의 발전소와 풍력, 연료전지 등 다른 유형의 발전소도 통합관리 할 수 있는 클라우드 플랫폼 등 다양한 에너지 ICT기술이 적용돼 IPP사업에 최적화된 서비스를 제공하고 있다.

재생에너지 보급 및 확산에 따라 O&M 서비스의 중요성을 인식하고, 2016년부터 개발한 클라우드 기반의 에너지통합관리플랫폼은 재생에너지 발전소의 에너지 및 설비에 대한 계측, 상태, 고장, 기상 등 다양한 빅데이터를 안정적이고 효율적으로 저장하고 관리한다.

특히, 오픈 플랫폼을 통해 태양광, 풍력, 연료전지, ESS 등 다양한 재생에너지 발전설비와 양방향 통신을 통해 관리할 수 있는 개방형 플랫폼 구조로 개발했다.

발전소 준공부터 축적된 빅데이터를 머신러닝 알고리즘을 통해 발전량을 예측함으로써 IPP와 전력중개거래의 핵심기능을 제공하며, 인근 발전소 데이터, 기상 등 빅데이터를 수집 및 분석한 고장예지 알고리즘 및 Before Service를 제공하는 자사 보유의 핵심기술 특허등록을 완료했다.

더불어 발전소의 설계단계에서 REMS 기반의 O&M 서비스가 반영된 설계와 시공이 될 수 있도록 다양한 서비스를 갖추고 있다.

제3차 에너지 기본계획에 따라 변동성이 높은 재생에너지의 증가는 전력계통에 부담이 될 수 있으므로 재생에너지에 대한 예측, 제어, 관리에 필요한 ICT 기반의 통합관리 O&M 서비스는 한층 더 중요해질 것이다. 이러한 인식이 발전자산의 가치 향상과 에너지 신산업의 패러다임의 전환을 이끌어 국내 태양광 산업의 활성화로 이어질 수 있을 것이라 기대한다.

인더스트리뉴스 기자 다른기사 보기