8월 중순, 미국 캘리포니아에서는 19년 만에 처음으로 대규모 정전 사태가 발생했습니다. 캘리포니아 독립 시스템 운영자(California Independent System Operator)는 전력망의 부담으로 인해 전력망 붕괴를 방지하기 위해 구역별 롤링 정전 모델이 필요하다고 경고했습니다. 소식이 나오자마자 화제가 됐다. 미국 대선 당시 이 주제는 순식간에 정치화됐다. 언론 보도에 따르면 정전으로 인해 100만 명이 넘는 사람들이 전력 공급을 잃었습니다.
현재 예비적 원인 요약에 따르면 정전은 천연가스 장치의 과열 및 지역 간 연결선의 전류 제한을 포함하여 동시에 발생하는 다양한 확률적 사건으로 인해 발생합니다. 고온 날씨, 일부 노후화 라인의 용량 부족, 풍력 가동 중단 시간 등 시스템이 충분한 백업을 구매했는지 여부에 대해 시스템 디스패처와 규제 기관 간에 여전히 논쟁이 있습니다.
캘리포니아가 마지막으로 연속 정전을 명령한 것은 2001년 에너지 위기 때였습니다. 150만 명 이상의 고객에게 영향을 미친 여러 차례의 정전은 1월부터 5월까지 발생했으며 에너지 부족과 에너지 도매업체의 시장 조작이 결합되어 발생했습니다.
개빈 뉴섬 캘리포니아 주지사는 캘리포니아의 전력 부족은 "용납할 수 없는 일"이라고 강조했습니다. 그는 전력 부족이 캘리포니아가 오염된 천연 가스에서 해가 지거나 바람이 없을 때 전기를 생산할 수 없는 태양열 및 풍력과 같은 "청정" 에너지원으로 전환했기 때문이라고 생각했습니다. 그는 더 많은 에너지를 방출하고 전력 부족에 대한 포괄적인 조사를 실시하겠다고 약속했습니다. 뉴섬은 지난 며칠간 기록적인 최고 기온으로 인해 전력 수요가 크게 증가해 재생에너지의 단점이 드러났다고 말했다.
태양광 발전의 출력 특성은 전력망의 안전하고 안정적인 운영에 큰 영향을 미칩니다. 2019년 말 기준 캘리포니아주의 태양광 발전 설치 용량은 2,740만kW로 미국 전체 태양광 발전 설치 용량의 약 36%를 차지해 미국 1위를 차지하고 있다. 태양광 발전은 일반적으로 캘리포니아 전체 발전량의 약 20%를 차지합니다.
태양광 발전 비중이 높은 경우 캘리포니아의 순 부하 곡선은 '오리 모양' 곡선을 이룬다. 즉, 부하 곡선은 정오쯤에 최저점에 도달하고 15시 이후에 상승하기 시작한다. 00, 부하 곡선에 최고점과 최저점이 있으며, 그 차이가 커서 캘리포니아에서는 전력 공급이 어렵습니다.
이를 위해 캘리포니아는 항상 수요 반응의 발전을 매우 중요하게 생각하고 전력 공급과 수요의 모순을 해결하기 위해 관련 인센티브를 통해 부하 측면에서 유연한 자원의 열정을 동원해 왔습니다. 그러나 이 희귀한 폭염이 캘리포니아를 덮쳤고 전염병의 영향으로 대부분의 주민들이 집에 머무르고 있으며 에어컨 부하 등 온도 조절 부하가 급증하여 전력 공급과 수요의 원래 모순이 크게 심화되었습니다.
이번 캘리포니아 순환 정전 사건은 한편으로는 태양광 발전, 풍력 등 전력 발전의 출력이 불안정하고 안티피킹(anti-peaking)하며 전력의 안전하고 안정적인 운영에 위협이 된다는 점을 보여줍니다. 그리드는 무시할 수 없습니다. 신에너지 발전 비중이 높은 상황에서 전력전자 전력계통의 안정성과 전력전자 전원장치의 광대역 진동 특성에 대한 기초 이론 연구를 수행하고, 전력계통 안정성 계산 표준 시스템을 개선하며 돌파구를 마련하는 것이 시급하다. 대규모 초전자기 과도 시뮬레이션 기술 병목 현상을 해결하고 전력망 시뮬레이션 분석 기능을 개선하며 전력망 특성에 대한 심층적인 이해를 지원합니다.
한편, 이번 캘리포니아 정전 사태에는 높은 태양광 발전 비중, 보기 드문 고온, 전염병으로 인해 집에 머무르는 사람들 등 여러 요인이 얽혀 있는데, 이는 완전히 이는 전력망의 안전한 작동에서 단일 요소를 고려하는 것이 중요하다는 점을 보여줍니다. 여러 시나리오를 중첩하면 전력망의 전원 공급 장치 용량을 추가로 테스트할 수 있습니다. 전력망 기업은 안정적인 전력 공급을 보장하기 위해 계획, 운영, 마케팅은 물론 비상 대응까지 포괄적인 요소를 충분히 고려해야 합니다.
분산 전원 공급 장치, 에너지 저장 시스템, 신에너지 차량 및 기타 분야에서 관련 기술이 지속적으로 개발됨에 따라 부하 측면에서 유연한 리소스를 개발하고 활용할 수 있는 여지가 커졌습니다. 수년간의 탐사 끝에 우리나라는 부하 측면에서 유연한 자원 활용 분야에서 놀라운 결과를 얻었습니다. 관련 연구에 따르면 우리나라의 부하측 유연 자원은 2억 킬로와트를 초과합니다. 관련 정책과 메커니즘을 통해 이러한 자원의 가치를 활용하는 것은 매우 중요합니다.
전력 서비스에는 Pratt & Whitney 기능이 있으며 사람들의 생계 문제와 관련이 있습니다. 캘리포니아의 연속 정전 기간 동안 전력 공급 및 수요 부족으로 인해 전력 및 업스트림 에너지 시장에 일련의 연쇄 영향이 발생했습니다. 전기요금의 급격한 상승은 방역기간 동안 주민과 기업의 재정적 부담을 증가시켰고, 경제사회 발전에 큰 영향을 미쳤다.
중국을 되돌아 보면, 신형 코로나 바이러스 전염병을 예방하고 통제하는 동안 전력망 회사는 전력 가격 인하라는 국가 정책을 단호하게 실행하여 '6대 안정' 실현을 효과적으로 지원했습니다. 그리고 '6대 보장' 목표는 우리나라의 제도적 우세를 충분히 반영합니다. 우리나라 전력망을 건전하게 발전시키려면 제도적 자신감을 견지하고 '6대 힘'을 충분히 발휘하여 경제사회 발전과 민생 개선을 강력하게 보장해야 한다는 것을 알 수 있습니다.