독일과 일본의 전력망의 높은 안정성에 기여하는 주요 요인은 무엇입니까?

독일은 전력 소비량 예측을 실시할 예정이다. 전력 공급업체는 이미 데이터 조사를 통해 일정 기간 동안 고객의 전력 수요, 전력 소비량 등 일부 빅데이터를 확보했을 것이다. 지난 몇 년 동안 평일, 즉 월요일부터 금요일까지의 일일 전력 소비량은 얼마이며, 축구 경기와 같은 대규모 활동이 있으며 TV 사용량은 얼마입니까? 이는 극적으로 증가할 것입니다. 전력 소비에는 확실히 변화가 있을 것입니다. 또 다른 예는 날씨 요인입니다. 과거 경험에 따르면 온도가 1도씩 떨어질 때마다 사용자의 전력 소비는 500메가와트씩 증가합니다. 여름은 매우 덥고, 에어컨 등 냉동 장비가 작동해야 하며, 이러한 데이터를 바탕으로 전력 공급업체는 전력 소비량 예측표를 작성하고 대략적인 추정치를 내립니다. 친환경 전력에 대한 기상 관측소의 데이터가 기록됩니다. 환경친화적인 전기, 즉 신에너지 발전입니다. 새로운 에너지는 기존 에너지보다 훨씬 더 불안정합니다. 예를 들어 풍력은 바람에 따라 달라지고, 풍속은 발전에 영향을 미치며, 태양광 발전은 햇빛의 강도와 지속 시간에 따라 발전에 영향을 미칩니다. 전력 공급자는 전날의 다음 날 전력 소비량을 예측하며 이러한 데이터는 기상 관측소의 평가에서 나옵니다. 이 평가는 15분마다 바람이나 햇빛에 의해 생성되는 전기의 양을 정확하게 측정합니다. 예를 들어, 기상 관측소 데이터를 이용하면 내일 오후 1시 30분 특정 장소에서 생성되는 태양광 발전량은 3165메가와트, 풍력 발전량은 122메가와트가 될 것으로 예측할 수 있다. 수급간 조율된 예측 이후, 수급 당사자들은 가상 거래 센터를 통해 전력을 거래하게 되는데, 이는 주식 거래와 다소 유사하다. 구매자와 판매자는 정오 12시 이전에 다음날 전력 사용에 대해 합의합니다. 이 거래 모델을 "Day-ahead-Handel"이라고 합니다. 앞서 언급한 녹색 전기 또는 전통 에너지원에서 제공되는 전기는 무역 센터에서 사고 팔 수 있습니다. 예를 들어, 가스 화력 발전소는 킬로와트당 5센트(유로화의 화폐 측정 단위)의 가격으로 시간당 몇 메가와트의 전기를 판매합니까? 동시에 수력 발전소가 무역 센터에서 기다리고 있습니까? 가격이 2센트로 떨어지면 수력발전소는 필요한 전력을 구매할 때 왜 여전히 전력을 구매해야 할까요? 수력발전소는 물의 위치에너지를 이용해 전기를 생산하기 때문에 물을 높은 곳으로 끌어올리려면 물펌프가 필요하다. 여기에 필요한 전기의 가격이 매우 경제적이라면 물을 사게 된다. 6센트 이상이면 자체 전기를 사용하여 물을 펌핑하게 됩니다. 가격이 둘 사이라면 기계는 전혀 작동할 필요가 없습니다. 최종 분석에서는 돈을 절약하는 것이 전부입니다... 전기 가격은 여러 당사자의 데이터를 통합한 후 매 시간 계산됩니다. 다음날의 각 시간당 가격은 거래소에서 결정됩니다. 이 전기요금은 매일 오후 1시에 공개됩니다. 가스 발전소는 보통 매일 오후 5시에 가동을 시작합니다. 이유는 무엇입니까? 햇빛은 낮에 많은 양의 전기를 생산하기 때문에 오후에도 사용할 수 있습니다. 수력 발전소는 현재 교역소의 전기 가격이 상대적으로 높기 때문에 오후에 전력을 공급합니다. 밤에는 전기를 사용하는 사람이 많지 않고 저녁에 전력망에서 전기를 구매하여 물을 퍼 올립니다. 가격이 저렴합니다. 이는 각 발전소에서 수행됩니다. 예측과 실제 상황 사이에 편차가 있는 경우, 특히 신에너지 전력 공급의 경우, 바람의 세기가 예상보다 낮거나 높거나, 사용자의 요구가 변하는 경우, 어떻게 해야 할까요? 이제 재평가할 시간이다. 교환에는 해당 메커니즘인 "Intra-Day-Handel"이 있습니다. 특히 임시 거래는 합의된 공급 시간 30분 이내에 이루어지고 15분 이내에 완료될 수 있습니다. 예를 들어, 고객이 11시 45분부터 12시까지 전력 공급을 주문했다면, 이는 11시 15분 이전에 전기 거래가 가능하다는 것을 의미합니다. 이 지점을 지나면 공급이 시작됩니다. 발전소는 방금 체결된 거래에 따라 전력을 공급하고, 방금 생성된 전기는 새로운 에너지 유형에서 공급됩니다. 하지만 일반적으로 예측값과 실제값은 비교적 가깝습니다. 이러한 거래 메커니즘이 제공되는 이유는 재생에너지 발전이 종종 불안정하고 전력망에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 전력 부족은 주파수에 반영됩니다. 전력망의 전력이 부족하거나 전력이 과잉인지 여부가 주파수에 반영됩니다. 일반적으로 AC 주파수는 50Hz이므로 초당 50회 진동한다는 의미입니다. 전력 부족 빈도도 줄어들고 전력 과잉 빈도도 높아집니다. 주파수가 49.99-50.01 범위를 초과하면 전원 공급 장치가 제어권을 갖습니다.

예를 들어, 가스 발전소가 폭발하거나 원자력 발전소가 갑자기 파괴되면 유럽 전력망에서 상당한 주파수 하락을 볼 수 있습니다. 또한, 일부 유럽 전력망 거래도 있습니다. 예를 들어, 특정 국가의 초과 풍력 에너지는 이웃 국가로 운송됩니다. 이는 독일 전력망의 안정성에 대한 요소입니다. 이상입니다. 새로운 요인이 발견되면 추가하겠습니다.