분산형 태양광 발전(PV) 시스템, 에너지 저장 장치, 그리고 신에너지 차량 충전 수요가 산업단지로 급속히 확대됨에 따라, 태양광-저장-충전 마이크로그리드는 ‘장치 수준 접속’에서 ‘시스템 수준 시너지’로 진화하고 있다.
그러나 실제 현장 적용에는 여러 가지 도전 과제가 존재한다. 즉, 서로 다른 종류의 배터리는 전압 플랫폼과 충·방전 특성이 달라야 하며, 태양광 발전 출력은 본질적으로 변동성이 크고, 고출력 충전 부하 또한 급격히 요동친다.
여러 에너지 원을 직류(DC) 시스템에 안정적으로 통합하고, 효율적인 전력 변환과 유연한 조절을 실현하는 것이 산업단지 마이크로그리드의 대규모 도입을 위한 핵심 과제가 되고 있다. 장쑤성에서 가장 큰 규모의 산업단지 수준 마이크로그리드가 우진 국가 고신기술 구역 혁신 산업단지에 준공되었다. 이 프로젝트는 37만 제곱미터의 에너지 공급 구역을 커버하며, 분산형 태양광 발전 시스템 1.61MW와 6,035kW/10,660kWh 규모의 에너지 저장 시스템을 설치하였다. 통합 마이크로그리드 관리 및 제어 플랫폼이 태양광 발전, 에너지 저장, 충전 시설 및 조절 가능한 부하를 전체 단지 차원에서 조율한다.
운영 개시 후, 연간 에너지 비용을 약 460만 위안 절감하고, 이산화탄소 배출량을 7,585톤 감축하며, 투자 회수 기간을 약 4.5년으로 달성할 것으로 기대된다.
프로파워 일렉트로닉스의 125킬로와트 양방향 직류-직류 컨버터인 제미니 125H가 프로젝트의 직류 마이크로그리드 구간에 총 40대 설치되었다. 이 장치는 에너지 저장 시스템과 태양광 발전 시스템 양쪽에 각각 배치되었으며, 그 중 20대는 나트륨 이온 에너지 저장 배터리와, 10대는 리튬 철 인산염(LFP) 에너지 저장 배터리와, 나머지 10대는 태양광 어레이와 연결되어 다양한 에너지 공급원이 직류 버스바에 연계될 때 전압 정합, 전력 조절 및 에너지 변환을 지원한다.
프로파워 일렉트로닉스 125킬로와트 양방향 직류-직류 컨버터 — 제미니 125H
산업 단지에서 다중 출처 이기종 통합 수요를 충족시키기 위해 개발된 제미니 125H는 600–1500 VDC 작동 전압 범위를 갖춘 양방향 버크-부스트 기능을 탑재했으며, 리튬 배터리, 나트륨 배터리, PV 시스템 등 다양한 입력원과 호환됩니다. 양방향 에너지 저장 충전/방전 및 PV 에너지 통합 요구를 충족시키기 위해 정전압, 정전류, 정전력, MPPT(최대 전력 점 추적) 등 여러 작동 모드를 지원합니다.
이 제품은 최대 연속 출력 125 kW, 최고 변환 효율 99.5%, 전력 밀도 7.1 kW/L 및 7.35 kW/kg를 제공하여 에너지 변환 손실을 줄이고 시스템 설치 공간을 절약합니다.
모듈식 설계로 유연한 설치가 가능하며, 최대 40대까지 병렬 운용을 지원하므로 프로젝트 용량에 따라 자유롭게 구성할 수 있고, 향후 용량 확장에도 여유 공간을 확보합니다.
산업 단지의 혹독한 운전 환경에 적응하도록 설계된 제미니 125H는 종합적인 전기 보호 메커니즘과 강력한 간섭 방지 성능을 갖추고 있으며, 과전류, 과전압, 과온도, 과부하 및 양방향 단락 보호 기능을 모두 통합하여 장기간 안정적인 장비 작동을 보장합니다.
마이크로그리드 관리 및 제어 플랫폼은 에너지 예측을 담당하며,
최적화 및 조정된 스케줄링을 수행하고, DC-DC 컨버터는 전력 변환 및 전력 조절을 실행합니다. 이 두 시스템이 협업함으로써 태양광 발전 시스템, 다양한 에너지 저장 자산 및 충전 부하 간에 진정한 ‘접근 가능하고, 조정 가능하며, 시너지 효과가 있는’ 운영이 가능해집니다.
고성능 전력 변환 기술을 기반으로 프로파워 일렉트로닉스는 프로젝트별 배터리 유형, DC 버스바 전압, 태양광 발전 용량 및 부하 특성에 맞춘 DC-DC 제품과 지원 기술 서비스를 제공하여 고객이 유연한 다중 에너지 통합, 고효율 에너지 변환 및 원활한 시스템 확장성을 달성할 수 있도록 돕습니다.
앞으로 프로파워 일렉트로닉스는 R&D 혁신을 지속하고, 더 많은 고효율·고적응성·모듈식 전력 변환 제품을 출시하여 산업단지 내 태양광-에너지저장-충전 마이크로그리드 및 DC 전력 분배 환경에 핵심 장비를 지원할 예정입니다.
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