제 6 차 기본 에너지 계획의 국가 정책에 따르면 재생 가능 에너지가 전원의 주류로 전환 될 것이며 재생 가능한 에너지를 포함한 현지에서 활용 된 전원의 도입을 확장 할 필요가 있다고합니다 최근에는 일본에서 자연 재해가 증가하고 있으며 BCP (비즈니스 연속성 계획)가 강조되고 있으며, 이는 비상 사태의 영향을 최소화하고 비즈니스를 계속하고 빠르게 회복하는 방법과 수단에 대한 결정과 관련이 있습니다
SO, 슬롯 나라 VILLAGE, Gunma Prefture는 "Five 슬롯 나라 Zero 선언"을 발표했으며 재생 가능 에너지를 최대한 활용하여 "제로 온실 가스 배출"과 같은 목표를 세웠으며, 에너지 네트워크로 마이크로 그라이드를 구축함으로써 "인프라의 제로 정전"과 같은 목표를 세웠습니다
이러한 노력을 실현하기 위해 슬롯 나라 Village는 경제 무역 및 산업부의 보조금을 활용하는 프로젝트에 Tokyo Electric Power Grid Co, Ltd 및 Toko Takatake에 합류했습니다 Toko Takatake는 "BCP 호환 EMS (Energy Management System)"(이 시스템으로 언급)를 개발하고 2023 년 3 월 같은 마을의 슬롯 나라 초등학교에서 소개했습니다
*2020 "에너지 사용 프로젝트 보조금을 지역 그리드 라인을 사용하는 프로젝트 보조금"
기술
Decarbonization 및 BCP에 해당하는 EMS
Microgrid는 응급 상황에서 전력 회사의 전기에 의존하지 않고 지역 내에서 전기를 계속 공급함으로써 정전을위한 메커니즘입니다
이 프로젝트에서는 초등학교와 인접한 학교 점심 센터를 연결하는 기존 배포선이 마이슬롯 나라 그리드를 구축하는 데 사용됩니다
이 프로젝트에서 마이슬롯 나라 그리드의 전원 공급 구조로서, 초등학교에 태양열 발전 시스템 (이하 PV라고 함) 및 비상 발전기가 초등학교에 설치되었으며, PV 및 스토리지 배터리 시스템 (이하 스토리지 배터리라고 함)이 학교 점심 센터에 설치되었습니다 이 시스템에는 정상 및 비상 상황에 두 가지 모드가 장착되어 있으며 각 시설의 PV 및 저장 배터리를 제어합니다
정상적인 상황에서는 각 시설에 설치된 PV의 출력과 저장 배터리의 충전 및 배출력을 올바르게 제어하여 재생 에너지를 최대한 활용합니다 비상 사태 (재난 등으로 인해 전력 회사에서 전기를 이용할 수없는 경우)에서 마이슬롯 나라 그라이드는 먼저 초등학교 및 학교 점심 센터를 위해 건설됩니다 그런 다음 비상 생성기가 작동되고 PV 및 저장 배터리는 마이슬롯 나라 그리드와 순차적으로 평행합니다
이 시스템은 PV 및 저장 배터리를 제어하면서 전원을 공급합니다
프로파일
시스템 솔루션 설계 부서
커스텀 시스템 솔루션 프로모션 사무소
시스템 솔루션 프로모션 사무소
에너지 컨설팅 그룹
전력이 중지 될 때에도 자체 유지 공급을 제공하기위한 마이슬롯 나라 그리드 건물
KumakuraGunma Perfecture의 슬롯 나라 Village는 2022 년 환경부에 의해 주요 탈탄 지역으로 선정되었습니다 탈탄비화 중심 지역은 2050 년에 탄소 중립을 실현하기 위해이 지역의 특성에 따라 사전 탈탄화 노력을 구현하는 지역입니다 우리는 "BCP enabled ems"를 지어주었습니다
ishiwata슬롯 나라 마을은 산에 위치하고 있으며 숲은 마을 총 면적의 95%를 차지합니다 전원 공급 장치로가는 한 가지 도로는 산사태 경고 지역에 포함되어 있으며 과거 태풍 피해로 인한 정전 사례가 있었으므로 자체 포함 할 수있는 전기를 확보하는 것이 어려워졌습니다
이전에는 전력 회사가 유통 시스템을 한 번에 운영하고 유지 관리했지만, 환경부가 탄소 탈탄의 주요 영역으로 선정 될 조건 중 하나는 마이슬롯 나라 그라이드를 구축하고 운영하기위한 운영자 자체 제안이었으며,이를 달성하기 위해 협력 프로젝트가 우리의 기술을 제공함으로써 가능해졌습니다
Kumakura우리가 속한 향후 그리드 프로모션 사무소는 전원 공급 장치와 수요를 최적화하는 데 사용하는 전력망 인 스마트 그리드에 필요한 제어 시스템을 개발하는 부서입니다 나는 당시 부서의 책임자였던 Ishiwata 씨에 의해이 시스템을 프로그래밍하는 일을 담당했습니다
이 시스템은 재생 가능 에너지를 사용하여 마이슬롯 나라 그라이드의 주파수 변동에 따라이를 보상하기 위해 PVS 및 저장 배터리에 출력 명령을 발행하여 마이슬롯 나라 그리드의 전원 공급 장치를 안정화시킵니다 정상적인 상황에서는 PV에서 생성 된 KW 전력 수와 유통 시스템을 통해 전달되는 KW 전력 수와 저장 배터리가 충전 및 배출 해야하는 KW 수와 같은 명령 값을 계산하고 제어 할 수 있습니다 전용 앱을 사용하여 원격으로 작동 할 수도 있습니다
ishiwata응급 상황에서 정전이 발생한 경우 먼저 비상 발전기를 실행하십시오 이를 통해 EMS와 같은 장치를 제어 할 수있는 전력을 보장하고 PV 및 스토리지 배터리와 병렬로 전원을 공급하기 시작합니다
재생 에너지를 사용하여 탈탄소 화를 목표로하는 슬롯 나라mura는 디젤 발전기 (비상 발전기)를 도입하는 데 저항력이 있다고 생각합니다 따라서 전기 시스템의 관성력 (이하 관성 힘이라고 함)에 대한 지방 정부와 관련 당사자에 대한 이해를 심화시키는 것은 매우 어려웠으며, 이는 재생 가능 에너지의 주요 전원 공급원에 필수적입니다
나는 전문화되었지만 관성 힘은 전력 시스템의 주파수 변화에 대한 응답으로 주파수를 유지하려는 힘입니다 이 관성이 없으면 PV 및 저장 배터리가 작동하지 않으므로 응급 발생기를 사용하여 관성을 생성해야합니다
태양의 경사와 그늘에 따라 PV의 출력이 변하고 전압 및 주파수도 변합니다 일반적으로, 마이크로 그리드는 지정된 전압 또는 주파수 범위 내에서 작동하여 전력을 계속 공급할 수 있지만 관성력이 없으면 주파수는 PV 출력의 변동으로 인해 지정된 범위에서 쉽게 벗어날 수있어 전원 공급 장치가 중지됩니다 이 관성력을 보장하기 위해 슬롯 나라 Village는 비상 발전기를 채택했지만 계산을 통해 관성 힘을 생성하는 인버터가 장착 된 저장 배터리의 개발이 진행됨에 따라 향후 저장 배터리만으로 마이크로 그리드를 건설 할 수 있습니다
기존 태양 광 발전 시스템을 활용할 수있는 개발 된 EMS
ishiwata슬롯 나라 Village는 이미 다른 회사에서 만든 PV를 가지고 있었기 때문에 우리는 해당 장비를 사용하는 시스템을 구축했습니다 일부 기존 장비는 PV가 외부 신호를 받아들이지 않을 것이라는 문제가 있었으므로 EMS 또는 기타 장치를 사용하여 출력을 제어 할 수 없었습니다 또한 기존 제어 장치의 성능에 변화가 있었고이 시스템의 개발에는 더욱 독창성이 필요했습니다
Kumakura외부 신호를 허용하지 않는 PV에 대해서도 생성 된 전기의 양을 얻을 수 있으므로 생성 된 전기의 양을 확인하는 동안 외부 신호를 수용하는 PV의 출력을 제어하여 전체 시스템을 최적화했습니다 그런 다음 모든 PV를 포함한 마이슬롯 나라 그리드의 시뮬레이션을 수행하고 PV 및 스토리지 배터리 제어와 관련된 매개 변수를 조정하여 문제없이 작동합니다 그러나 실제로 로컬 장비를이 시스템에 연결하면 결과가 시뮬레이션과 다르며 매개 변수를 다시 조정하기가 어려웠습니다 약 일주일 동안 그곳에 머물면서 조정하는 것은 귀중한 경험이었습니다
ishiwata우리 회사는 원래 다른 프로젝트를위한 마이크로 그리드를위한 EMS를 개발하고있었습니다 여러 프로젝트에 내장 된 시스템을 결합함으로써 슬롯 나라 Village 시스템에 적용했지만 회사가 슬롯 나라 Village에서만 운영을 시작하는 데 약 1 년이 걸렸습니다
Kumakura이 시스템에는 정상과 응급 상황의 두 가지 모드가 있습니다 Ishiwata가 언급했듯이 각 모드는 다른 프로젝트를 사용합니다 나는 정상 모드를 담당했다 원래, 우리는 각 프로젝트의 특성에 맞는 개발 방법을 선택하고 이에 응답 했으므로 응급 모드를 담당하는 사람과 협력하여 각 모드에 대한 프로그래밍 언어 및 제어 신호를 통합하기 위해 함께 일했다는 사실에 깊은 인상을 받았습니다
ishiwata이 시점에서 아직 정전이 없었으며 정상 모드에서만 발전이 운영되고 있지만 초등학교와 학교 점심 센터에서 PV 전력을 사용하면 CO2 배출량을 약 30%줄일 수 있다고 생각합니다
마이슬롯 나라 그리드 EMS로 세계의 탈탄화에 기여
ishiwata탈탄화의 홍보로 인해 우리는 미래에 마이슬롯 나라 그리드가 더 필요할 것이라고 생각합니다 EMS를 사용함으로써 마이슬롯 나라 그라이드는 PV뿐만 아니라 풍력 발전을 위해서도 제작할 수 있으므로 강설량이있는 지역에도 설치할 수 있습니다 우리는 이미 섬과 산악 지역의 지역 사회로부터 재생 에너지를 통해 카본이 제로를 목표로 요청했습니다 우리는이 시스템을 계속 개발하고 2050 년에 제로 카본을 달성하기 위해 더욱 확산 될 것입니다
Kumakura이 프로젝트에서는 시뮬레이션뿐만 아니라 장비를 올바르게 작동시키기 위해 현장에서 실제 장비를 확인함으로써 설정을 조정하는 것의 중요성을 깨달았습니다 나는 내가 개발 한 EMS를 통해 탈탄화에 기여하고 있기 때문에 보상을 느낍니다 우리는 재생 에너지를 사용하여 마이크로 그리드를 계속 확장 할 것으로 예상되므로 슬롯 나라 Village에서의 경험을 사용하여 일본과 해외에서 사업을 확장하고 싶습니다
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