“우리는 시스템 수준에서 연구합니다”

에너지 혁명은 분산되어 있으며 배전망에서 일어나고 있습니다. 응용 과학 기술 대학교 뤼베크(TH Lübeck)의 "전기 이동성 및 전력 전자학과"에서는 충전 인프라를 여기에 통합할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 그들의 작업 결과는 최대 1MW의 충전 용량을 갖춘 급속 충전소입니다. 이는 유럽에서 비교할 수 없는 수준의 응용 중심 연구입니다. 이는 EPLAN 등 산업체와의 파트너십을 통해 가능합니다. 우리는 Roland Tiedemann 교수와 Clemens Kerssen 교수와 이에 대해 논의했습니다.

Tiedemann 교수님, 에너지 혁명은 예상보다 빠르게 진행되고 있으며, 에너지 믹스도 변화하고 있습니다. 기업도 이에 대비해야 한다. 현재 상황은 어떻습니까?

Roland Tiedemann: 에너지 혁명과 관련하여 우리가 직면하는 일반적인 문제는 바로 에너지 저장입니다. 지금까지 이 핵심 문제에 대한 관심은 너무 적었습니다. 이 나라는 사실상 풍력과 태양광 발전소로 뒤덮여 있지만 우리가 할 수 있는 일에는 한계가 있습니다. 아직 갈 길이 멀다. 따라서 우리 연구 프로젝트에서 우리는 항상 전기 이동성이라는 주제와 병행하여 에너지 혁명을 봅니다. 왜 그런 겁니까? Tiedemann: Electromobility는 두 가지 이유로 중요합니다. 첫째는 소비자로서, 둘째는 저장 수단입니다. 현재 우리는 전기 자동차로의 전면적인 전환에 필요한 에너지조차 제공할 수 없습니다. 우리의 전력망에는 그러한 용량이 없습니다. 또 다른 중요한 측면은 전기 자동차가 저장 수단으로도 사용될 수 있지만 우리가 있어야 할 곳과는 아직 거리가 멀다는 것입니다.

스토리지 기술에 따라 많은 것이 달라집니다.

클레멘스 케르센: 물론이죠. 이것이 바로 우리가 전기자동차 및 전력전자학과에서 중점을 두고 있는 부분입니다. 우리는 e-모빌리티에 대해 생각할 때 스토리지 기술도 함께 고려합니다. 과거에는 에너지 공급이 중앙 집중화되어 있었지만 이제는 풍력 발전소, 태양광 패널, 바이오가스 등을 통해 점점 분산화되고 있으며 소비자에게도 동일하게 적용됩니다. 따라서 전기 자동차, 충전 기술, 분산형 에너지 공급 및 에너지 저장 간의 상호 작용은 에너지 혁명의 핵심 질문입니다.

정확히 누가 뒤쳐지고 있나요?

Kerssen: 간단히 말해서 – 모두들요. 우리는 모두 어딘가에서 뭔가를 하고 있지만 큰 그림을 놓치고 있습니다. 기술 측면, 표준화, 법률 및 가용성 측면에서 문제가 있습니다. 아직 완전히 해결되지 않은 질문이 엄청나게 많습니다. 더욱이, 많은 기업들이 자체적인 제조업체별 솔루션을 시장에 출시하기 위해 각자의 일을 하고 있습니다. 우리의 관점에서 볼 때 이는 비생산적이며 글로벌 에너지 및 모빌리티 혁명에 도움이 되지 않습니다. 우리는 우크라이나 전쟁의 결과로 처음으로 시스템의 약점을 실감했습니다. 실제로 스토리지는 처음부터 에너지 혁명에 포함되어야 했습니다. 결국 우리는 발전소 등을 기반으로 한 연속 발전에서 풍력 발전 단지, 태양광 발전 시설을 기반으로 한 산발적 발전으로 전환해야 한다는 것이 항상 알려져 왔습니다. 우리는 로드 분산을 생성해야 하며 이는 스토리지를 의미합니다.

연구 프로젝트에서 추구하는 근본적인 물음은 무엇입니까?

Kerssen: 우리는 전기 자동차용 고성능 급속 충전 기술을 구축하는 것이 어떻게 가능한지에 관심이 있었습니다. 왜냐하면 연소 엔진은 여전히 충전하는 데 몇 분 밖에 걸리지 않는다는 주요 이점을 갖고 있기 때문입니다. 또한 우리는 높은 충전 용량을 달성하려면 전력망에 중간 저장 장치도 필요하다는 것을 깨달았습니다. 그렇지 않으면 모든 사람이 자동차를 충전하는 저녁에 전력망에 과부하가 걸릴 것입니다. 이것이 바로 Power 400 연구 프로젝트가 시작된 방법이며, 이를 통해 통합 버퍼 스토리지를 갖춘 고성능 급속 충전 시스템을 개발하게 되었습니다.

현재 솔루션은 어떤 모습인가요?

Tiedemann: 우리는 DC 급속 충전소용 프로토타입을 제작했으며 이론적으로 단일 충전 지점에서 1메가와트를 충전할 수 있습니다. 이는 우리를 유럽 수준에서 앞서게 만듭니다. 비교하자면, 킬에서 잠수함을 충전하는 데 사용하는 전력은 1메가와트입니다. 당사의 AC 기술은 모듈형 개념을 기반으로 합니다. 우리는 단일 마스터를 사용하여 다양한 슬레이브 장치를 제어하고 쉽게 개조할 수 있는 마스터-슬레이브 시스템을 보유하고 있습니다. 결과적으로 당장 완전한 표준 계획을 시행할 필요는 없고, 대신 충전파크가 얼마나 잘 활용되는지 기다려 볼 수 있다. 우리 시스템은 이미 버퍼 스토리지용으로 설계되었습니다. 현재는 전기 배터리 저장 장치를 사용하고 있지만 연료 전지 기술과의 결합도 연구하고 있습니다.

귀하 또는 TH Lübeck의 작업 중 얼마나 많은 부분이 이 개발에 사용되었습니까?

Kerssen: 모든 것, 그리고 훨씬 더 많은 것입니다(그는 웃는다). 우리가 학생들에게 말했듯이, 이 프로젝트는 전기 공학이나 IT를 공부할 때 배우게 될 모든 것을 다룹니다. 우리는 하드웨어를 제작하고, 소프트웨어를 프로그래밍하며, 사용 가능한 표준 회로 기판이 없는 경우 회로 기판 제조를 맡습니다. 우리 시스템에는 배터리 관리 시스템에 대한 인터페이스가 있고 에너지 관리 시스템이 있으며 그리드와 인터페이스하고 배터리 또는 연료 전지와 통신할 준비가 되어 있습니다. 우리는 결제 시스템부터 그리드 연결까지 모든 것을 통합했으며 심지어 양방향성을 구현할 수도 있습니다. 우리가 생각하는 한, 우리는 괜찮습니다.

그럼 프로젝트가 끝나면 당신의 이름이 적힌 충전소가 생기겠죠?

Tiedemann: 반드시 그런 것은 아닙니다. 중요한 것은 우리가 현재의 과제를 해결할 수 있는 제품을 보유하고 있으며 다양한 관점에 최대한 열려 있다는 것입니다. 먼저 실행하여 필드가 어떻게 반응하고 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다. 일부 에너지 회사는 전국적인 충전 인프라를 제공하기를 원하며 이에 대한 기반은 이미 어느 정도 마련되었지만 위치 분석은 수행하지 않았습니다. 그것은 큰 격차입니다.