최근 Sungrow의 David Zhao 박사는 태양광 및 저장 산업의 10가지 주요 기술 트렌드를 발표하며, 이들이 에너지 전환을 주도하고 지속 가능한 경제 발전을 보장할 것이라고 말했습니다.
Zhao 박사는 전 세계적으로 PV 설치가 급속히 확장됨에도 불구하고, 발전하는 전력 인프라는 공급망 안전, 청정 에너지 소비, 전력 시스템 안정성, 부하 변동성에 대한 복원력 및 비용 관리라는 다섯 가지 도전에 직면하고 있다고 언급했습니다. 전력 탈탄소화의 중요한 부분으로서, 에너지 저장 부문은 강력한 가속 성장기를 겪고 있습니다.
산업에 대한 깊은 이해를 바탕으로 조 박사는 태양광 및 저장 발전을 촉진하는 데 필수적인 열 가지 중요한 기술 트렌드를 확인했습니다.
1. 고밀도 및 고효율
3세대 광대역갭 반도체의 비용 감소와 국산화 증가로 인해 인버터는 점차 실리콘 카바이드(SiC)와 갈륨 나이트라이드(GaN) 장치를 통합하고 있습니다. 고급 제어 알고리즘, 증가된 컴퓨팅 성능, 새로운 열 패키징 기술로 향상된 이러한 변화는 장비의 전력 밀도와 효율성을 크게 향상시킬 것입니다. Sungrow는 태양광 인버터에서 SiC 장치의 상용화를 선도했습니다. 2021년에 회사는 1500V 스트링 인버터 SG350HX를 도입하여 2000V SiC 장치 채용으로 선구적인 움직임을 보였습니다.
2. 고전압 및 고출력 시스템 개발
지난 10년 동안, 인버터 단일 유닛 전력은 2-3년마다 주요 개선 주기를 겪었으며, DC 전압은 2000V를 향해 이동하고 있습니다. SunGrow는 중국 산시성에 세계 최초의 2000V DC PV 시스템을 배치하여 1500V 시스템 대비 시스템 균형(BOS) 비용을 와트당 0.04위안(USD 센트 0.55) 이상 절감하여 비용 절감 및 효율 향상을 위한 새로운 업계 벤치마크를 세웠습니다.
3. 그리드 형성
재생 에너지 침투가 증가함에 따라, 유연하고 신뢰할 수 있으며 탄력적인 전력 시스템을 보장하기 위해 그리드 형성 기술이 필수적이 되어가고 있습니다. 2006년 이후로, 성그로우는 그리드 형성 기술 연구의 최전선에 서서, 유연한 관성 지원, 광주파 진동 억제, 향상된 연속 고/저전압 라이드 스루, 마이크로초 수준의 전압 구성, 적응형 고조파 관리, 빠른 오프그리드 디버깅, 온그리드와 오프그리드 모드 간의 원활한 전환, 기가와트 규모 프로젝트 블랙 스타트 기술과 같은 핵심 역량을 연마해 왔습니다. 성그로우는 풍부한 글로벌 그리드 형성 실무 경험을 가지고 있으며, 다양한 그리드 조건에 맞춤화된 솔루션을 제공하여 전 세계적으로 그리드 안전성과 안정성을 보장합니다.
4. 디지털화 및 AI 역량 강화
디지털화와 AI는 PV 발전소의 전체 수명 주기를 혁신하여 신뢰성과 운영 효율성을 모두 향상시키고 있습니다. Sungrow는 인버터를 위한 고급 AI 훈련 기술을 활용하여 정교한 AI 기반 배터리 관리 시스템을 만들었습니다.
이 시스템은 온도, 전류, 전압, 압력과 같은 배터리 셀 상태의 여러 매개변수를 지속적으로 추적하고 분석합니다. 이를 통해 실시간 건강 상태 평가를 가능하게 하고, 잠재적인 문제 징후를 보이는 셀에 대한 조기 경보를 제공하며, 열 폭주의 발생을 방지하여 태양광 설치의 안전성과 성능을 크게 향상시킵니다.
5. 안전하고 신뢰할 수 있는 시스템
Zhao 박사는 30년 시스템 설계 수명이 미래 인버터의 새로운 트렌드와 표준이 될 것이라고 지적했습니다. 그는 모듈식 설계, 다단계 활성 결함 경보, 아크 감지 및 셧다운 메커니즘을 포함하여 시스템 보안과 신뢰성에 필수적인 12개 이상의 고급 설계와 기술을 설명했습니다.
또한, Sungrow는 두 번의 대규모 실제 에너지 저장 시스템 연소 테스트에 투자했으며, 각각 1천만 위안 이상(약 USD 140만)의 비용이 들었습니다. 이는 액체 냉각 에너지 저장 시스템 PowerTitan 시리즈의 안전성을 확인하기 위함입니다. 이 테스트는 인원, 자산 및 운영 안전을 보호하며, 에너지 저장 산업에 새로운 안전 벤치마크를 설정합니다.
6. 토폴로지 혁신
토폴로지 혁신은 전력 변환 효율 향상에 중요한 역할을 합니다. 2018년, 썬그로우는 주요 R&D 프로젝트를 주도하고 세계 최초의 6MW 35kV 고체 상태 변압기 기반(SST 기반) 태양광 인버터를 개발했습니다. 이 인버터는 기존 저주파 변압기를 고주파 변압기로 대체하여 전체 최대 효율 98.5%를 달성했습니다. 이는 혁신적인 토폴로지가 어떻게 지속적으로 발전하고 다양한 태양광 및 저장 애플리케이션에 적용되는지의 한 예입니다.
7. 고정밀 시뮬레이션
다양한 글로벌 시나리오와 전력망 조건에 대해, 시스템 수준의 모델링 및 시뮬레이션 능력은 태양광, 풍력, 저장 시스템의 성능을 온그리드/오프그리드 및 정상 상태/과도 과정에서 모사하는 데 필요합니다. 시뮬레이션 시스템이 발전함에 따라, 실제 조건에 점점 더 가까워져 인버터 및 전력 시스템 개발 주기를 크게 단축하면서 비용을 절감할 것입니다.
8. 가상 발전소
가상 발전소(VPP)는 인터넷 기술을 활용하여 분산형 PV, 에너지 저장 및 부하를 통합된 단일체로 집계하여 그리드 디스패치를 수행합니다. VPP는 에너지 활용을 최적화하고 깨끗한 에너지 소비를 촉진하며 그리드 혼잡과 부정 가격을 줄이고, 그리드 보조 서비스에 대한 패치 제어를 가능하게 하여 빠른 응답과 그리드 안정성을 보장합니다. 이는 그리드 건설 및 운영 비용을 크게 절감합니다. 실시간 모니터링과 수요 예측을 활용함으로써, VPP는 사용자가 전력 소비를 최적화하도록 안내하고, 이를 통해 공급 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
9. 원전-망-부하-저장-탄소 통합
Zhao 박사는 업계에서 처음으로 원천-그리드-부하-저장-탄소 시스템의 통합 관리가 대규모 깨끗한 에너지 통합을 촉진하고, 감축을 줄이며, 명확한 탄소 감축 목표를 달성할 수 있다고 제안했습니다.
그는 예시로 Sungrow가 사우디아라비아에서 세계 최대 2.2GW 풍력-태양광-저장-수소 다중 에너지 상호 보완 마이크로그리드 프로젝트에 통합 솔루션을 제공하는 방식을 언급했습니다. 그는 더 나아가 2025년이 제로 카본 파크의 시작이 될 것이며, 소스-그리드-부하-저장-탄소 통합이 선호 솔루션이 될 것이라고 언급했습니다.
10. 녹색 수소, 암모니아, 및 메탄올
녹색 수소에 대한 세계적 수요가 급증하고 있으며, 재생 가능 에너지 기반 전해는 중요한 미래 경로를 나타냅니다. 더욱이, 암모니아와 메탄올은 저장 및 운반이 용이하여 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 발전과 수소 생산 시스템을 분리함으로써 전력 전송을 통해 원격에서 수소를 생산할 수 있습니다.
빠른 동적 응답 능력으로 설계된 수소 생산 정류기는 재생 에너지원에 내재된 전력 변동을 관리하는 데 능숙합니다. 이러한 특징으로 인해 대규모 재생 수소 생산 시설 및 중앙 수소 생산 스테이션에서 사용하기에 적합합니다.
"Sungrow는 기술 혁신을 우리의 DNA에 내재시켰습니다. 우리는 어려움을 해결하고 산업 파트너 및 동료들과 장기적인 지속 가능한 미래를 추구하기 위해 최선을 다하고 있습니다,"라고 Dr. Zhao는 결론지었습니다.
썬그로 소개
재생 에너지 기술 분야의 글로벌 리더인 썬그로우는 28년 이상 지속 가능한 전력 솔루션을 선도해 왔습니다. 2024년 12월 기준, 썬그로우는 전 세계에 740GW의 전력 전자 변환기를 설치했습니다. 이 회사는 태양광 인버터 출하량 세계 1위(S&P Global Commodity Insights) 및 세계에서 가장 신뢰할 수 있는 에너지 저장 회사(BloombergNEF)로 인정받고 있습니다. 썬그로우의 혁신은 180개 이상의 국가에서 청정 에너지 프로젝트를 지원하며, 520개의 서비스 지점 네트워크로 우수한 고객 경험을 보장합니다. 썬그로우는 첨단 기술과 비교할 수 없는 서비스를 통해 지속 가능한 미래로의 다리를 놓기 위해 노력하고 있습니다. 자세한 정보는 다음을 방문하세요: www.sungrowpower.com.
