전기전자/정보통신

미쓰비시전기 기보 권두논문_2019.11(p1)

전력 시스템의 디지털화 최신 기술

권두언
전력 인프라의 고도화된 활용을 위해
하마모토 쇼이치(濱本 総一); 전력시스템제작 소장

온실가스 배출 삭감을 위한 전원의 탈(脫) 탄소화의 확대, 분산형 전원의 도입 확대에 따른 차세대 전력 네트워크로의 분위기가 고조되는 가운데 전력 시스템의 구조 변화가 진전을 보이고 있다. 공업에서의 전기 이용을 비롯해 배전망의 보급 등 전력 인프라 구축으로 인해 전기 이용의 다양화와 전기의 활용이 20세기 생산성 향상의 원동력이 되고 있다.

전기는 운송이 용이하며 다양한 용도에 알맞은 양으로 쉽게 변환될 수 있다는 이점을 가지고 있으며 대규모 전원 개발과 장거리 송전, 배전망의 정비, 전력 계통의 안정 운용을 기반으로 한 에너지 이용의 고도화와 효율화가 일체화가 되어 지금의 사회를 뒷받침하고 있다.

또한, 전기는 지속 가능한 사회의 실현을 위한 원동력이며 보다 환경 부담을 줄인 에너지의 활용, 발전 방식의 개발, 기기의 고효율화, 재생가능 에너지의 도입 등, 특히 온실가스 삭감에 적응하는 기술 응용으로의 기대가 크며, 전력 인프라에 항상 하드웨어와 소프트웨어 양쪽의 선진 기술을 도입해 나가는 것은 고도의 인프라 활용을 위한 기반을 형성하는데 있어서 중요한 대응책이다.

최근, 에너지에 대한 관심이 고조됨에 따라 수요뿐만 아니라 공급원으로서의 전기도 친숙한 존재가 되었으나, 거기에는 대규모 집중과 소규모 분산을 유연하게 시스템을 통합하는 것과 새로운 시장 속에서 자유롭게 운용되는 시스템 융합으로 난이도가 높은 기술 과제가 내재되어 있다.

전력 시스템 개혁에서의 새로운 경쟁 원리의 도입과 국제 경쟁력의 강화, 다양한 시장 참여자 속에서의 에너지 안정 공급, ICT(Information and Communication Technology)의 진화가 가져오는 사회 전체의 변화 등 새로운 패러다임에서는 신뢰할 수 있는 기반 기술에 근거를 둔 확실한 기술 도입이 기대되고 있다.

그 중에서도 디지털화 기술은 사회 시스템의 다양성, 지속 가능성을 보장하는 중요한 요인이며 미쓰비시전기의 전력 시스템 제작소는 오랫동안 축적해 온 인프라 기술과 그 기술 혁신에 의해 전력 시스템의 변혁을 뒷받침함으로써 전력의 안정적 공급과 지속 가능한 사회의 실현을 향한 글로벌 한 공헌을 목표로 하고 있다.

“유엔의 지속 가능한 개발 서밋’(2015년 9월)에서 채택된 ‘지속 가능한 개발을 위한 2030 아젠다(SFGs)’의 개발 목표 중 하나는 “모든 사람에게 적절하게 신뢰받을 수 있고 지속 가능하며 근대적인 에너지로의 엑세스를 확보한다”라고 명시되어 있다. 또한 같은 해 12월에 프랑스 파리에서 개최된 COP21(유엔기후변화협약 제21회 당사국총회)에서 2020년 이후의 온난화 대책의 국제 협약인 ‘파리 협정’이 채택되었다.

이들 글로벌 목표 달성의 핵심에 인프라 기술의 혁신 및 기존 인프라의 가치 향상이 있다. 다양한 데이터가 디지털화되어 분단되었던 정보 시스템과 현장 제어 시스템의 융합을 통해 상정되지 않았던 데이터 활용이 가능해진다. 필드 데이터의 통합적 관리로부터 관련 정보를 추출해 운용에서 피드백 하는 관리 시점으로부터 수집 데이터를 선정해 정교하게 관리하는 등의 고도화가 시도되는 것이다.

고성능 기기∙설비, 감시 제어의 도입과 함께, 인프라를 운용하기 위한 고도의 인프라 매니지먼트를 실현하는 요소를 일체화 시킴으로써 라이프 사이클 비용 절감 등 인프라의 질적 향상을 실현 가능하게 한다. 설비 운용은 경제 합리성의 추구에 의한 수익 최대화 속에서 한층 더 중요성을 더하고 있다. 정확한 수치 파악은 정확한 평가와 합리적인 대책을 이끌어낸다. 기반 제품의 고도의 성능화를 위해 설비 자산 그 자체에 관련된 업무, 운용∙보수를 ‘가시화’하기 위한 정보의 고도 융합, 정보량 증대 등과 같은 대응은 운용의 고도화를 위해 가장 먼저 적응하지 않으면 안 되는 과제들이다.

새로운 가치 창조를 가능하게 하는 첨단 ICT는 분야마다 합리화 및 적용화가 주요 목적이기 때문에 다양한 사물과 상태에 대한 방대한 정보를 광역으로부터 수집, 사회 전체 규모에서 데이터 축적, 해석, 해석 결과의 현실 세계로의 피드백과 같은 일련의 사이클을 실현해 지금까지 어려웠던 또는 상정하지 않았단 정보를 상호 연대시켜 정보로부터 새로운 가치(지견)를 창출해 내는 작업을 빠르게 반복하는 것을 가능하게 만들어 간다.

지속 가능한 사회의 실현을 위해 부가가치가 높은 서비스와 고도화된 설비 운용이 수레의 양 바퀴가 되어 진전될 것으로 기대되고 있다. 또한 앞으로는 전력 시스템뿐만 아니라 교통, 산업의 각 분야와의 상호관계를 고려한 통합적인 시스템이 실현되어 안전성, 안정성, 편리성, 경제성을 겸비한 시스템 도입도 기대되고 있다.

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