프랜즈 피터(Franz Peter)

Schlogl Energie AG 엔지니어

현재 화석연료의 사용은 갈수록 감소 추세에 있으며, 최근의 세계적인 사건들은 핵에너지가 실효성 있는 대안은 아니라는 것을 분명히 보여주고 있다. 우리는 지금까지 생활수준을 유지하기 위해서 소비의 감소와 적은 에너지로 더 큰 결과를 달성하는 효율성 증가에 의존해 왔다. 그러나 전 세계 성장 경향으로 미루어 볼 때, 앞으로 이것만으로는 충분하지 않을 것이다. 우리의 장기적 번영은 안전하고 깨끗한, 특히 재생 가능한 에너지 자원의 사용에 좌우될 것이다. 이러한 에너지 자원들은 수입 에너지에 대한 의존을 덜어 주며, 곧 입수가 불가능해질 기존 자원들을 대체해 줄 것이다.

오스트리아 상부 주(州) 공급사인 Energie AG는 2005년부터 가동이 시작된 오스트리아 Timelkam 바이오매스 발전소에 의해 이미 증명되었듯이 수십 년 간 수력발전 및 재생에너지발전의 본보기로서 알려져 왔다. 오스트리아 전력(Power Grid)을 확보할 풍력, 특히 태양에너지의 역할은 앞으로 더욱 중요해질 것이다. 사실 꽤 오랜 기간 동안 태양열 시스템은 태양에너지를 난방과 온수에 사용해 왔다. 한편 태양광발전소는 태양광을 직접 전력으로 전환시키는 비교적 새로운 기술을 사용한다. 오스트리아 상부에만 있는 이 수많은 발전소들은 앞으로 더 늘어날 것이기 때문에 2030년에는 총 수용력이 300GWh까지 올라갈 예정이다. 

새로운 태양 벤치마크

Energie AG의 100% 자회사인 Energie AG Oberosterreich Fair Energy GmbH(이하 Fair Energy)는 투자의 최적 제어를 위한 혁신적인 아이디어나 콘셉트를 개발할 뿐만 아니라, 재생 가능한 에너지 프로젝트를 지원하고 제공하기 위해 설립되었다. Fair Energy는 이러한 에너지 발전소들의 건설을 지원하고 있는데, 여기에는 자금 조달, 홍보 콘셉트, 프로젝트 관리 서비스의 제공뿐만 아니라 잠재 가능성이 있는 장소의 발견 및 평가도 포함된다. 2010년 9월 Fair Energy는 상부 오스트리아 도시인 Eberstalzell에서 솔라캠퍼스(Solar Campus)를 열었다. 솔라캠퍼스는 오스트리아에서 가장 큰 태양광발전 연구센터로, 1MW의 수용력을 가진 오스트리아 최대 태양광발전소이기도 하다.

솔라캠퍼스는 2010년 5월 21일부터 환경 친화적으로 동력을 배전관에 공급해 왔다. 발전소 연구원들은 다양한 타입의 모듈로 전력 산출량을 평가한다. 그들은 또한 태양 추적 패널에 의해 제공되는 잠재적 산출 증가량뿐만 아니라 오염, 염수 분무, 눈, 온도, 태양 스펙트럼과 같은 환경적·기상적 요인들이 미치는 영향을 조사한다. 이것이 바로 이 발전소가 다섯 가지 다른 제조업자로부터의 고정 크리스털 구조 모듈과 다양한 테스트 영역에서 쓰이는 여섯 가지 다른 태양 추적 모듈로 구성되어 있는 이유다. 최대 수용력이 1,050kW에 달하도록 설계되었으며, 패널 면적이 8,000m2인 이 발전소는, 가동을 시작하고 처음 8개월 동안 기대했던 것 이상의 전력을 생성시켰다.

APROL 프로세스 제어를 통한 무인 가동

오스트리아 Gmunden 지역에 위치한 Energie AG Oberosterreich Kraftwerke GmbH(이하 Kraftwerke)에서 시스템 프로그래밍을 담당하고 있는 Leo Kienesberger 씨는 “솔라캠퍼스는 Kraftwerke의 공학박사 Heinz Wilk씨가 이끄는 연구를 위해 수많은 태양광발전 시스템을 갖추고 있다”고 보고했다. 그는 이어 솔라캠퍼스의 태양광발전소와 관련해 “비교적 작은 크기의 발전소임에도 불구하고, Eberstalzell은 연구 지원을 위한 필수 측정 데이터들을 확실하게 수집해 주는 완벽한 프로세스 제어 시스템을 갖추어 왔다”고 덧붙였다.

한편 Energie AG는 주로 거대 시설을 보유한 발전소들에서 그 능력을 이미 검증받은 프로세스 제어 시스템인 B&R의 APROL에 관심을 보였고 사용하기로 결정했다. 솔라캠퍼스는 B&R 자동화 PC 하나를 서버로 사용하는데, 이것은 고장을 사전에 방지하기 위해 발전소 자동화 어플리케이션을 다루는 두 개의 자율 B&R 시스템 2005 CPU로 구성된 이중화 시스템을 갖추고 있다. I/O 모듈은 전력 생성 모듈에 연결되어 있을 뿐더러, 기상 상태에 밀접한 연관이 있는 산출량을 위해서 엄청난 수의 측정 시스템을 갖춘 기상 관측소에까지 연결되어 있다.

주요 태양광발전 기술의 통합

태양광발전 시스템의 전기공학상의 핵심은 계통연계형(Grid-connected) 인버터이다. 솔라캠퍼스는 이러한 모든 장치들의 배터리 역할을 한다. 이러한 인버터 제조업자들 고유의 버스시스템(Bus System)들을 I/O 모듈에 연결시키기 위해서, B&R은 시스템 통합 간소화를 위한 소프트웨어 인터페이스를 만들어냈다. 이 발전소는 어떠한 현장 인원도 필요로 하지 않는다. 권한을 부여받은 사용자들은 태양광발전소를 모니터링하고 제어하기 위해 현장이 아닌 Energie AG 사무실 그 어느 곳에서도 APROL 프로세스 제어 시스템에 접속할 수 있다. 이 강력한 소프트웨어는 현재 프로세스 및 기업 데이터를 수집하고 디스플레이한다. 이 데이터는 쉽게 수집되며, 보관되고, 검색되어 정교한 시각화 어플리케이션에 의해 디스플레이된다. Kienesberger 씨는 이러한 시스템과 관련해 “오류 검사를 위해 단계별 계층을 통해 클릭하는 기능이 있는 Alarm Viewer의 경향 기록 기능이 앞으로 특히 더 유용해질 것임을 알아냈다”면서 “다양한 필터를 사용할 수 있는 능력에 의해 옵션이 더욱 확장되었고, APROL은 완벽한 투명성에 명확한 구조의 설계를 결합하는 데 성공했다”고 그 가능성에 대해 설명했다.

에너지의 효율성

APROL 프로세스 제어 시스템은 또한 발전소 건물 관리를 맡고 있다. 이것은 냉난방 장치, 환기 장치, 구내 정보 및 트레이닝 센터를 위한 자동 블라인드뿐만 아니라 주변 보안, 조명 및 감시 카메라를 포함한다. Fair Energy의 매니징디렉터 Michael Mascherbauer MBA씨는 “Energie AG는 솔라캠퍼스에 의해 에너지 생성 및 활용 사업 분야의 선구자 역할 고수를 위한 대비를 잘 갖추고 있다”고 말한다. 그는 끝으로 “APROL 프로세스 제어 시스템은 현장 인원 없이도 안전한 가동 및 쉬운 시스템 모니터링을 보장해 주며, 향후 계속 우리와 함께 갈 것임을 확신한다”며 B&R에 대한 신뢰감을 표했다.

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