V2G

개요

• V2G란 전기자동차와 계통을 연결한다는 의미로 스마트 그리드 구축 계획 5대 분야별 실행 로드맵 중 지능형 운송의 핵심이 된다

V2G의 도입배경 및 개념

1)도입배경

• 친환경적인 특성으로 인하여 주요 선진국(미국, 일본, 독일 등)을 중심으로 전기자동차는 많은 관심을 받고 있고, 연구개발 진행중이다.
• 우리나라는 스마트 그리드 로드맵의 지능형 운송 분야에 V2G 시스템이 포함되어 있으나, 전기자동차 및 V2G 시스템의 보급을 위해서는 우선적으로 전기자동차의 V2G에 대한 규정을 마련하는 것이 시습한 실정이다
• 그러나 현재 제정된 규정(기술기준및 판단기준)들은 대부분 전기자동차 충전과 관련되어, V2G설비는 충전뿐만아니라 계통으로 전력을 공급하므로 이에 대한 규정제정이 반드시 필요하다
• 따라서, 해외 선진국의 V2G 기술 동향과 국제 표준등을 면밀히 파악하여 국내 실정에 맞는 기술기준제정이 요구되어 진다.

2)V2G의 개념

• 전기자동차는 일반 자동차의 엔진 대신 배터리에 있는 전력으로 모터를 구동하여 움직인다.
• V2G는 그 배터리에 있는 전력을 평상시에는 차를 주행하는 데 사용한다
• 전력 사용이 많은 피크 발생 시에는 충전된 전력을 전력망을 통해 반대로 송전하여 에너지를 효율적으로 사용하는 것이다.

V2G의 구성도

V2G의 효과

• 운전자 : 피크 시에는 전력회사에 전력을 팔아서 고객은 돈을 벌 수 있다
• 전력회사 : 발전소 가동률 감소 및 수요관리를 할 수 있다

V2G의 기능(=활용분야 및 장점)

• 주파수 미 전압 조정
• 점두부하 감소로 부하의 평준화 : Peak 부하 시 대에 계통으로 전력 공급
• 신재생에너지 출력 안정화 : 배터리 충 방전 제약 조건을 고려하여 가능
• 전력 에비력 공급 : 비상시, UPS로 동작하여 전력공급 가능
• 화석연료 사용량 감소 : CO2등의 온실 가스 감축에 기여

V2G로 인한 문제점

• 과부하 문제 : 대규모 전기자동차 충전 시 발생
• 전압 변동발생 : 불특정 다수의 지역에서 충,방전 시 발생
• 역조류 발생 : 전압상승 및 보호시스템의 복잡성 증가
• 전력품질 문제 : 전압변동 및 고조파 발생등으로 인한 문데
• 전력계통 보호협조 문제 : 양방향 보호 협조 시스템 도입 필요
• 전력계통 안정도 문제 : 적절한 충전제어가 이루어지지 않을 경우 전압 붕괴 현상

V2G시행의 문제점

1)전기 자동차 보급

• V2G 시행의 가장 큰 문제는 적어도 수십만 대가 있어야 효과를 낼 수 있다.

• 전기 자동차 보급의 문제점 및 대책
  • 전기자동차의 높은 가격 : 정부 보조금 및 기술 개발로 실현이 가능
  • 짧은 주행거리 : 기술 개발로 실현이 가능
  • 충전 인프라 부족 : 가장 큰 문제점이다.

2)전기 자동차에 양방향 OBC(OnBoardCharger)장착이 필수

• 충전기 : 50[kW]급의 급속충전기, 완속충전기가 있다.
• OBC : 완속 충전 시 AC를 승압하고 DC로 변환하여 전기차 배터리를 충전시키는 장치이다.

3)전력 수요관리 시장의 형성이 미흡

4)높은 배터리 가격

V2G응용기술

• V2H(Home) 정전 시 비상발전기용
• V2B(Building) 정전 시 비상발전기용
• V2D(Device) 야외 캠핑 등에서 전자제품과 연계

결론

• 현재 우리나라의 경우 제주 실증사업을 통하여 구현과 실증을 이미 완료한 상태
• V2G가 아직까지는 시장형성, 기술문제, 표준화문제로 많은 걸림돌이 있지만 미래의 핵심성장 산업에는 이견이 없다.
• 그러므로 우리나라도 국제적 협조를 통해 민첩하고 일관된 정책 기조가 필요다고 사료된다.

★신개념에너지
스마트그리드
마이크로 그리드
전기자동차 전원공급설비
전기자동차의 충전방식의 종류
V2G
전력저장장치
ESS의 제어기술
이차전지를 이용한 전기저장장치의 시설
ESS의 안전강화
리튬이온 축전지
리튬이온 전지의 ESS로 사용할 경우 안전의 문제점과 대책
SMES(초전도 에너지 저장장치)
초고용량 커패시터
이차전지
압축공기 에너지 저장장치
분산형 전원
분산형 전원 배전계통 연계 기술 기준