기후변화의 속도를 늦추고 그로 인해 발생할 수 있는 재난에 대처하려면 앞으로 수십 년 동안 더 친환경적이고 탄력적인 그리드를 구축하는 것이 필수적이다. 이를 달성하는 한 가지 유망한 방법은 발전소를 가상으로 만드는 것이다.
그리드 안정화는 수요가 증가하고 간헐적인 재생 에너지가 그 어느 때보다 더 큰 발전 용량을 구성하며 산불과 허리케인과 같은 재해는 기후가 따뜻해 짐에 따라 그리드의 덩어리를 더 자주 오프라인으로 두드림으로 인해 점점 더 어려워지고 있다.
동시에 태양열 패널과 배터리의 가격은 계속해서 폭락하여 기업과 주택 소유자 모두가 자신의 전기를 생산하고 저장할 수 있는 가능성이 점점 더 커지고 있다. 이로 인해 점점 더 많은 신생 기업과 유틸리티가 이 대규모 미니 발전소 및 저장 시설 네트워크를 그리드를 안정시키기 위한 자원으로 바라보고 있다.
수년 동안 정책 입안자들은 스마트 미터와 고급 에너지 관리 소프트웨어를 결합하여 공급과 수요의 균형을 더 잘 맞추고 소규모 발전기가 초과 용량을 그리드로 다시 공급할 수 있도록 하는 스마트 그리드에 대해 이야기해 왔다. VPP(가상 발전소)는 동일한 기술을 사용하여 거의 동일한 목표를 달성하는 데 더 제한적이지만 아마도 더 실현 가능하다.
VPP는 매우 다양한 크기의 수천 명의 플레이어로 채워진 전체 그리드를 관리하는 대신 수천 개의 소규모 설치를 통합하고 영리한 컴퓨터 제어를 사용하여 기존의 대형 발전소와 거의 동일한 방식으로 그리드와 상호 작용하도록 한다.
아이디어는 아직 초기 단계이므로 VPP를 만드는 데는 여러 가지 모델이 있다. 첫 번째는 공급측 모델로, 풍력에서 바이오 가스에 이르기까지 모든 것에 의존하는 소형 재생 에너지 발전기의 출력을 조정하여 기존의 화석 연료 시설처럼 하루 24시간 온라인 상태를 유지할 수 있는 발전소를 시뮬레이션 한다.
두 번째 접근 방식은 수요가 가장 많을 때 소비를 줄이는 데 중점을 둔다. 유틸리티는 오랫동안 피크 기간 동안 사용량을 줄이기 위해 대규모 에너지 사용자 할인을 제공했지만, 에너지 관리 기술의 발전은 이러한 사용자 중 많은 사용자가 이제 함께 연결되어 그리드에 "네가 와트"를 제공할 수 있는 VPP를 만들 수 있음을 의미한다.
발전량을 늘리는 것과 거의 동일한 효과를 갖는 예측 가능한 대규모 소비 감소이다.
하지만 가장 유망한 모델은 소규모 발전과 저장을 함께 연결하여 수요와 공급을 결합하는 모델일 것이다. 이러한 네트워크를 조정하는 것은 훨씬 더 복잡하지만 그리드의 에너지 양을 늘리고 줄일 수 있으므로 훨씬 더 큰 유연성을 제공한다.
이 접근 방식의 잠재력은 전기 자동차 제조업체인 Tesla와 남 호주 주 정부가 구축한 VPP에 의해 예시된다. 그들은 1,000개의 사회 주택에 태양광 패널과 Tesla의 Powerwall 주거용 축전지를 설치했으며 2022년까지 50,000개로 확장할 계획이다.
올해 초 호주 에너지 시장 운영자는 주민들의 전기 요금을 20% 낮추고 배터리를 빠르게 충전 또는 방전하여 전력망을 안정화 하는 데 도움이 된 후 프로젝트에 대한 찬사를 받았다.
중단이 발생했을 때 가격이 급등하기 전에 그리드에서 선제적으로 배터리를 충전했다.
간헐적 재생 에너지의 통합을 강화할 수 있을 뿐만 아니라 이러한 분산 시스템은 단일 장애 지점이 없기 때문에 대규모 시설보다 훨씬 더 탄력적이다. 기존 발전소를 오프라인으로 무너뜨리는 국지적 재해는 그리드를 혼란에 빠뜨릴 수 있지만 훨씬 더 넓은 지역에 분산된 VPP는 전체적으로 오프라인 상태가 될 가능성이 훨씬 적다. 모듈식 특성은 또한 건설하는 데 몇 년이 걸릴 수 있는 기존의 발전소 대신 소규모 장치를 추가하여 빠르게 확장 및 축소할 수 있음을 의미한다.
VPP 채택에 대한 가장 큰 잠재적인 핸드 브레이크 중 하나는 이러한 종류의 유동적인 P2P 전력 거래 설정을 위해 설계되지 않은 에너지 시장 규칙이다. 그러나 규제 당국이 이 기술을 따라잡으려고 한다는 유망한 신호가 있다. 올해 초 연방 항소 법원은 가상 발전소에 기존 전력 공급 업체와 동일하게 지불해야 한다는 연방 에너지 규제위원회의 명령을 지지했다.
오늘날의 노후화된 화석 연료 차량이 새로운 유형의 민첩하고 반응성이 뛰어난 VPP로 완전히 대체되려면 시간이 좀 걸릴 것이다. 하지만 이 기술은 더 깨끗하고 친환경적이며 탄력적인 그리드로 향하고 있다.
