V2G 기술에 대한 자료를 찾고 있나요?
이 글을 통해 일반적인 V2G 기술에 대하여 알 수 있게 될 것입니다.
지금 아래에서 V2G 정의 및 구현과 실증사례에 대해서 확인해 보세요!
전 세계적으로 미세먼지와 이산화탄소 배출 문제로 기후 변화에 많은 문제가 발생하고 있고 여전히 화석 연료 에너지에 많이 의존하고 있습니다. 이 화석 연료의 사용이 기후 변화에 나쁜 영향을 주고 있어 이러한 기후 변화 속도를 늦추기 위한 설루션 중 하나가 전기 자동차이며, 전 세계적으로 전기 자동차 보급률은 증가하고 있습니다.
전기 자동차는 내연기관 자동차와 달리 전기 모터를 돌려 움직이는 자동차로서 국내에서는 한국형 뉴딜 정책의 일환으로 정부는 2030년까지 전기차 300만대 보급을 목표로 차량 구입과(전기차 지원 보조금) 충전기 설치해 다양한 혜택을 주고 있습니다.
전기차의 배터리 용량은 100KWh 이상으로 상향되고 있으며 주행 거리는 600km 이상으로 서울에서 부산을 충전 없이 한 번에 갈 수 있습니다. 전기차 배터리 용량의 10%만 이용하여도 가정에서 냉장고는 7일, 에어컨은 24hr 사용할 수 있으며 전기자동차가 확대되면서 같이 급부상하는 것이 V2G 기술입니다.
글의 순서
1. V2G(Vehicle To Grid)란?
V2G는 ‘Vehicle To Grid’로서 Vehicle은 자동차, Grid는 전력망입니다. 즉, 전기자동차의 배터리 전력을 전력망으로 재송전하는 기술로 스마트 그리드의 애플리케이션 중 하나로 한마디로 전기자동차와 전력망을 연결하여 사용자가 직접 잉여 전력을 판매해 수익을 얻는 기술입니다.
※ 스마트 그리드란 기존 전력망에 전기 및 정보통신 기술을 활용하여, 공급자와 수요자간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 전기차 충전, 지능형 수요관리, 신재생 에너지 연계를 가능케 하는 전력 인프라 시스템입니다. 즉, 전기 공급자와 생산자들에게 전기 사용자 정보를 제공함으로써 보다 효과적으로 전기 공급을 관리할 수 있게 해주는 서비스입니다.
※ 잉여 전력에서 ‘잉여’라는 말은 ‘다 쓰고 남은 나머지’라는 것입니다. 잉여전력은 전력을 생산하는 태양광 풍력발전 등 재생에너지를 생산하고 남은 전기를 의미합니다.
2. V2G 기술
V2G 기술은 전기차를 운행하지 않거나 장시간 주차되어 있을 때 전기차 배터리의 전력을 그리드로 보내 에너지 자원으로 활용하는 것으로 전기차 배터리를 단순히 차를 움직이기 위한 에너지가 아닌 밤 사이 발생하는 잉여 전기를 저장하는 이동식 에너지 저장 장치로서 활용 가능한 이유는 통계적으로 자동차 운행 시간은 하루 24시간 중에 20% 밖에 되지 않고 80%는 주차 중이라는 것입니다.
평상시에는 전기차를 주행하는데 차량 동력원으로 사용하다가, 전력 사용이 많은 시간대가 되면 저장되어 있는 전력을 양방향 충전기를 통해 방출하여 수익을 얻을 수 있고 석탄화력발전소나 양수 발전을 새로 짓지 않아도 늘어나는 재생 발전과 수요를 감당할 수 있어 미래의 전력망을 안정적으로 운영할 수 있습니다.
예를 들어 최대 전력이 들어가는 여름과 겨울 낮 시간에 전력을 공급하는 역할을 해줘서 정전을 예방하기에 전력회사는 전력 피크를 낮출 수 있어 효율적으로 에너지 수요 관리가 가능합니다.
3. V2G 구현 및 실증사례
V2G 구현을 위해선 양방향 충방전이 가능한 탑재형 충전기(OBC, On Board Charger)와 Vehicle To Grid 충전기 및 전기차 배터리 충방전 통합제어·운영 시스템이 필요합니다.
미국과 유럽을 비롯한 해외에서는 피크 저감 주파수(신재생 불규칙성 완화) 조정과 같은 다양한 용도로 Vehicle To Grid 실증 사업이 진행되고 있으며, 국내에서도 Vehicle To Grid 차량과 충전기 개발 및 이를 제어하기 위한 통합제어 운영 시스템을 개발 중에 있으며 대규모의 V2G 실증 시험을 계획하고 있습니다.
전기차의 핵심 기술은 V2G 서비스가 가능한 양방향 급속 전기차 충전기입니다. 하지만 우리나라 전기차 충전기는 전기용품 및 생활용품 안전 관리법상 안전 확인 대상이나 현재 전기차의 전력을 충전할 수 있는 단방향 전기차 충전기에 대한 안전기준만 존재하고 전기차의 충전된 전력을 전력계통으로 송전하는 양방향 전기차 충전기에 대한 안전기준은 없어 KC 인증을 취득할 수 없는 상태였으나 주식회사 대경엔지니어링에서 규제 샌드박스의 실증 특례를 신청하였으며 승인을 받았습니다.
4. V2X
V2G에 해당하는 Grid가 무엇인가에 따라 기술적 확장이 가능합니다.
- V2H는 ‘Vehicle To Home’ 로서 전기차로 집에 에너지를 공급합니다.
- V2B는 ‘Vehicle To Buiding’ 로서 전기차로 빌딩에 에너지를 공급합니다.
- V2V는 ‘Vehicle To Vehicle’ 로서 전기차로 전기차에 에너지를 공급합니다.
- V2X는 ‘Vehicle To Everything’ 전기차로 모든 것에 에너지를 공급하여 불편함이 없는 서비스를 제공하는 것입니다.
5. 결론
V2G 서비스로 인한 기대효과
- 전기차를 ESS로 활용하여 신재생에너지(태양광, 풍력 등)의 출력 불안전성을 완화합니다.
- 시간대별 전기 요금을 고려한 잉여 전력 재판매를 통해 전기차 유지 비용이 절감됩니다.
- 전력부하가 높은 시간대에는 전기차 방전을 통해 전력 최대부하를 최소화할 수 있습니다.
결론적으로 V2G 기술은 한정된 자원의 소비를 줄이고 이산화탄소 배출까지 줄여 지속 가능한 성장을 이어가게 하는 친환경 기술입니다.