재생에너지 IoT 활용: 지속가능하고 비용 효율적인 전력 솔루션 주도

자동화로 전반적 생산량 개선

재생에너지가 우리 미래를 주도할 1차 에너지원이 될 것이라는 말은 과장이 아닙니다. 그 채택은 전례 없는 속도로 지속적으로 치솟고 있으며 스마트 에너지 솔루션 창출을 가능하게 했습니다.

이들은 유해 가스를 배출하는 이미 한정된 비재생 자원보다 확실히 나은 대안입니다. 재생에너지 구현은 천문학적 속도로 증가하고 있으며, 비용 효율적인 방식으로 이뤄지고 있습니다. 지난 18년간 미국에서만 재생에너지원 사용이 100% 증가했습니다. 일부 국가에서는 재생에너지가 화석연료보다 더 저렴합니다.

현대 파괴적 기술을 사용하면 재생에너지원 수용을 더욱 강화할 수 있습니다. 재생에너지 부문에서 IoT 통합은 그 확장을 크게 가능하게 합니다. 사물인터넷 적용은 재생에너지 수용을 제한하는 여러 과제를 완화합니다.

아래는 지속가능한 미래 창출을 뒷받침하는 재생에너지 분야 IoT 적용 사례들입니다.

1) 자동화로 전반적 생산량 개선

태양광과 풍력 에너지는 가장 인기 있는 재생에너지원입니다. 풍부함과 신뢰성으로 다른 재생에너지보다 더 번성했습니다. 2019년 독일은 풍력 발전단지로 에너지 수요의 4분의 1을 충당했습니다.

이들 자원을 통한 에너지 생산 관련 비용도 크게 감소했습니다. 1977년 이후 태양광 패널 비용은 99% 낮아졌습니다. 독일, 중국, 일본은 태양광 에너지 사용 글로벌 리더들입니다.

태양광과 풍력 에너지 시스템에 IoT를 센서 적용과 함께 융합하면 신뢰성을 더욱 높일 수 있습니다. 에너지 생산을 극대화하기 위해 대부분의 태양광 패널은 듀얼축 트래커를 사용합니다. 이 추적 시스템은 태양광 패널 각도를 보정해 하루 종일 최대 태양복사를 받게 합니다.

IoT 시스템으로 이 추적 시스템을 원격 제어·조정해 최대 에너지 생산 효율을 보장할 수 있습니다. 분석 솔루션으로 태양 이동을 추적해 태양광 패널 각도를 자동 조정하는 데 활용할 수 있습니다. 마찬가지로 IoT는 풍력 발전에서 발전량에 영향을 줄 수 있는 여러 파라미터 모니터링에 사용될 수 있습니다.

2) 스마트 그리드로 재생에너지 구현 고도화

재생에너지 성장을 제한하는 한 가지는 신뢰할 수 없는 송배전 시스템입니다. 기존 에너지 그리드는 발전소에서 균일한 에너지를 단방향으로 전송하고 고객에게 월 1회 청구하도록 만들어졌습니다. 따라서 이 그리드는 재생에너지에서 나오는 다양한 전력 공급을 지원하기에 적합하지 않습니다. 예로 이해해 보겠습니다.

사용자에게 변환된 전기를 전송하고 야간 사용을 위해 배터리에 초과 전기를 저장하는 태양광 발전소를 상상해 보세요. 하지만 특정 날 구름이 하늘을 덮으면 패널이 필요 전기를 생성하지 못할 수 있습니다. 재생에너지의 이러한 날씨 의존성은 기존 전력 그리드로 지원할 수 없습니다.

IoT는 재생에너지와 기존 발전소 간 수동 전환을 지원해 무정전 전력 공급을 촉진하는 스마트 그리드 창출을 가능하게 했습니다. 이 전환은 스마트 그리드가 재생에너지의 가변적 특성을 지원하고 소비자에게 중단 없는 에너지 공급을 하게 돕습니다.

IoT로 재생에너지 채택 증가

IoT를 통한 스마트 그리드의 획기적 개발은 재생에너지원 성장을 가속화했습니다. 전력 소비 모니터링과 실시간 알림 관련 놀라운 혜택을 제공해 에너지 유틸리티가 재생에너지원을 에너지 분배에 포함하게 합니다. 이들 혜택 중 일부는 다음과 같습니다.

1) 최종 소비자의 기여

최종 소비자도 이제 전기 요금 절감과 자립을 위해 재생에너지를 수용하고 있습니다. 인도 같은 많은 국가는 시민에게 태양광 보조금을 제공해 재생에너지 채택을 더욱 늘리고 있습니다.

국가는 시민이 옥상에 태양광 발전소를 개발해 개인 전기 수요에 사용하게 돕습니다. 게다가 소비자는 초과 전력을 스마트 그리드에 방전해 돈을 벌 수 있습니다. 이는 국가가 재생에너지 전반적 채택을 늘리고 시민이 살기 좋은 더 녹색 환경을 만드는 데 도움을 줍니다.

2) 공급과 수요 균형

스마트 그리드는 에너지 유틸리티가 소비자에게 일관된 전력 공급을 하게 합니다. 재생에너지에서 IoT 통합은 에너지 공급자가 재생에너지원에서 전기를 수용하고 최종 소비자 수요를 충족하게 돕습니다.

상업용 스마트 에너지 미터 사용으로 전기 공급자에게 실시간 소비 데이터가 제공됩니다. 분석과 데이터 처리 솔루션으로 피크 부하 조건 관련 추세와 패턴도 개발할 수 있습니다. 따라서 수동 전환 기법으로 평상시 비피크 시간대에는 발전소 사용을 줄이고 전력 수요가 극심할 때 가동할 수 있습니다.

따라서 유틸리티는 공급과 수요 조건을 균형 있게 맞추고 환경 내 유해 물질 배출도 제한할 수 있습니다.

3) 비용 효율성

연구에 따르면 사하라 사막 태양광 에너지 1.2%(약 110,400km²)만 활용해도 전 세계 에너지 수요를 충족할 수 있습니다. 하지만 이 방법엔 여전히 여러 복잡성이 있습니다. 예를 들어, 이처럼 대규모 태양광 발전소 건설과 관리는 쉬운 일이 아닙니다. 게다가 그런 외딴 위치에서 전력 송배전 관련 손실도 있습니다. 예를 들어, 장거리 송전선로 전력 손실은 10%에 달할 수 있습니다.

이러한 복잡성과 과제가 태양광과 재생에너지 전체의 급속한 성장을 막고 있습니다. 태양광 에너지에 IoT 구현으로 태양광 발전소 건설·관리 비용을 어느 정도 줄일 수 있습니다. IoT의 실시간 모니터링과 예측 분석 기능으로 발전소 효율을 낮추거나 예기치 않은 고장을 초래할 파라미터를 모니터링할 수 있습니다. 따라서 유틸리티는 검사·수리 관련 일부 비용을 절감하고 효율을 개선할 수 있습니다.

결론

IoT는 재생에너지 활용을 급격히 강화했습니다. 에너지 유틸리티는 이제 재생에너지로 시민에게 일관된 전력 흐름을 제공합니다. 사물인터넷은 이미 태양광과 풍력 에너지 채택을 높였습니다. 그 적용은 지열, 바이오가스, 수력 발전소에서도 목격될 것입니다.

조사에 따르면 전 세계 지열 자원 기반은 석탄, 가스, 우라늄, 석유를 합친 것보다 더 큽니다. 분명히 재생에너지가 생존의 미래입니다. 그 수용은 점진적이지만 확실히 우리의 증가하는 전기 요구를 충족할 것입니다.