캘리포니아/스웨덴에서 V2G 가상 발전소 시험으로 전력망을 보호하려는 폴스타(Polestar)

폴스타는 캘리포니아와 스웨덴 예테보리에 두 개의 대규모 시험용 가상 발전소를 구축하여 폴스타 3의 차량 대 그리드 기능을 활용해 그리드를 안정화하고 차량이 주차되어 있는 동안 전기차 소유자가 수익을 창출할 수 있는 방법을 조사할 것이라고 발표했습니다.

차량과 전력망 간 연결(V2G)은 차량이 전력망에서 에너지를 소비할 뿐만 아니라 필요할 때 배터리를 다시 전력망에 방전하여 에너지를 공급할 수 있도록 하는 전기차의 개념입니다.

이는 단일 차량 단위로도 훌륭하지만, 여러 대의 차량을 대규모로 결합하면 즉시 사용할 수 있는 대규모 분산 에너지 저장소 역할을 하여 전력망을 안정화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

이러한 분산 배터리 모음을 "가상 발전소"라고 하며, 일반적으로 화석 연료로 작동하고 매우 비싸고 오염을 유발하는 "피커" 발전소를 대신하여 가정용 배터리로 대체할 수 있습니다. 

테슬라는 푸에르토리코에 세계 최대 규모가 될 수 있는 발전소와 최근 샌디에이고에 출시된 발전소를 포함하여 여러 지역에서 이러한 발전소를 시작했습니다.

하지만 테슬라의 가상 발전소는 고정식 파워월을 결합한 것으로, 각각의 총 에너지 용량은 13.5kWh에 불과합니다. 

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한편, 전기 자동차는 일반적으로 이보다 훨씬 더 큰 배터리를 가지고 있으므로 그리드에 훨씬 더 많은 전력을 공급할 수 있지만 테슬라에는 양방향 충전 기능이 없습니다(그리고 이에 대해 다소 소극적인 태도를 취하고 있습니다).

이제 폴스타 3을 소개합니다. 곧 출시될 폴스타 3 SUV는 V2G에 필요한 모든 하드웨어와 함께 8대 이상의 파워월과 동일한 용량인 111kWh의 대용량 배터리를 탑재할 예정입니다. 그리고 폴스타는 현재 이러한 차량을 가상 발전소 역할을 하는 데 사용할 수 있는 방법을 검토하고 있습니다.

오늘 산타모니카에서 열린 폴스타 데이에서 폴스타는 본사가 있는 스웨덴 예테보리와 캘리포니아에서 두 개의 파일럿 가상 발전소 프로그램을 운영할 것이라고 발표했습니다.

예테보리의 지역 전력망 사업자, 캘리포니아 에너지 위원회 및 전력 연구소와 협력하여 두 지역에서 V2G 사용을 연구하고 여러 지역에 걸쳐 사용할 수 있는 계획을 수립하려고 합니다. 두 연구 모두 R&D 프로젝트에 자금을 지원하는 스웨덴 정부 기관인 비노바의 지원을 받고 있습니다.

이 프로젝트에 참여하는 모든 폴스타 3 차량을 중앙 시스템에 연결하여 사용 가능한 총 배터리 용량을 계산하고 수요에 따라 그리드에 방전하는 한편, 차량의 배터리 수명도 고려할 것입니다.

이러한 시스템은 전력망에 도움이 될 뿐만 아니라 차량 소유자의 수익 창출에도 도움이 될 수 있습니다. "수요 반응" 이벤트가 발생하여 가상 발전소가 호출될 때는 전기가 가장 비싸서 그리드에 다시 판매하는 것이 가장 수익성이 높은 시기인 경우가 많습니다.

차량-그리드는 개인 고객뿐만 아니라 지역 사회 전체에 혜택을 줄 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 평균적으로 자동차는 90%의 시간에 주차되어 있습니다.

폴스타 3과 폴스타 VPP의 양방향 충전 기능을 통해 V2G의 진정한 잠재력을 발휘할 수 있는 비즈니스 모델과 커뮤니티 솔루션을 탐색하고 차량 소유자가 자동차를 운전할 필요가 없을 때 에너지 전환을 지원할 수 있도록 지원할 수 있습니다.

- 토마스 잉엔라트, 폴스타 CEO -

예를 들어, 최근 캘리포니아에서 발생한 폭염으로 인해 전력망 사업자들이 조명을 계속 켜기 위해 어떤 가격이라도 지불하고 전기를 구매하려 했기 때문에 도매 전기 가격은 약 2,000달러/MWh까지 올랐습니다. 

이 숫자가 별 의미가 없다고 생각하신다면, 이 글을 쓰고 있는 현재 전기의 현물 가격은 $56/MWh입니다. 따라서 전력망 운영자는 이 행사 기간 동안 평상시 11월 밤에 비해 거의 40배에 달하는 전기 요금을 지불했습니다.

2,000달러/MWh라면 이론적으로 폴스타 3 배터리 전체를 전력망에 방전하여 200달러 이상을 벌 수 있습니다. 캘리포니아에서 하룻밤에 20~30달러에 달하는 일반적인 충전 비용과 비교하면 이것이 얼마나 수익성 있는 투자 방식이 될 수 있는지 알 수 있습니다.

파워월 소유자들은 이미 그 효과를 확인했으며, 캘리포니아에서 테슬라의 가상 발전소를 운영한 첫 해 동안 최대 500달러의 수익을 올린 소유자도 있습니다.

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V2G 기술은 전기차를 가상 발전소로 전환하여 가정과 전력망을 더욱 탄력적으로 만드는 동시에 운전자의 주머니에 돈을 더 많이 돌려줍니다. 캘리포니아 에너지 위원회는 폴스타가 캘리포니아의 혁신 기업과 협력하여 V2G 계획을 발전시키게 된 것을 기쁘게 생각합니다.

- 패티 모나한, 캘리포니아 에너지 위원회 위원 -

하지만 차량에는 다른 고려 사항이 있습니다. 차량은 일반적으로 가정용 배터리처럼 가정용 에너지 저장 용도로만 사용되는 것이 아니라 장소를 이동하는 데 사용되기 때문에 그리드의 요구와 수익에 대한 욕구가 차량을 의도된 용도로 사용하는 것과 균형을 이루어야 한다는 의미입니다.

또한 V2G는 차량에서 추가 하드웨어를 설치해야 가정에서 에너지를 그리드에 다시 공급할 수 있는데, 이는 일반적으로 전기가 흘러가는 방향이 아닙니다. 그렇기 때문에 이 기술은 주로 차량용(닛산과 페르마타가 리프에서 그랬던 것처럼)과 주택 소유자가 그리드 인터커넥트를 설치하고 사용하는 가정용 배터리/태양광 설비에서 시험적으로 사용되어 왔습니다.

이 두 가지 장벽으로 인해 V2G는 수년 동안 현실이라기보다는 꿈에 가까웠으며, 전기차 신봉자들 사이에서 이론적인 미래 기술로만 회자되었을 뿐 실생활에 적용된 사례는 많지 않았습니다.

따라서 폴스타의 시험은 이러한 목적으로 차량을 사용하는 것이 얼마나 실용적인지 확인할 것입니다. 차량은 대부분의 시간 동안 주차되어 있기 때문에 그리드에 연결하여 사용할 수 있습니다. 

그러나 폴스타는 차량 소유자의 행동이 어떻게 기여할 수 있는지, 그리고 소유자가 축구 연습에 아이들을 데리러 가기 위해 그 정도의 거리를 필요로 한다고 결정하기 전에 각 차량에서 얼마나 많은 전력을 끌어낼 수 있는지 확인해야 할 것입니다.

마지막으로, 폴스타는 차량 소프트웨어를 제어할 수 있다는 이점이 있어 사용자가 수요 반응 이벤트 중에 차량을 방전할 시기와 양을 직접 설정할 수 있는 앱을 제공할 계획입니다. 그러면 시스템이 인터넷을 통해 전원이 연결된 모든 차량을 자동으로 호출하여 소유주가 원하는 방식으로 전력 공급에 참여하도록 유도할 수 있습니다.

이 모든 것을 고려할 때 폴스타 3에는 V2G용 하드웨어가 포함되어 있지만, 그렇다고 해서 소프트웨어가 처음부터 포함되어 있는 것은 아닙니다. 

폴스타는 이 연구를 통해 소비자 채택에 가장 적합한 솔루션과 시스템에 적합한 비즈니스 모델을 찾은 후 양방향 충전을 가능하게 하는 소프트웨어 업데이트가 나중에 제공될 것이라고 말합니다. 따라서 폴스타를 사용하여 전력망을 보호하기 전에 시험 결과를 계속 지켜보셔야 합니다.

예테보리에서 2024년 상반기에 시작하여 2년간 진행되는 이 시범 서비스는 유럽에서 가장 큰 규모의 V2G 시범 서비스 중 하나가 될 것으로 폴스타는 기대하고 있습니다. 

캘리포니아의 파일럿은 12월에 '사전 연구'가 시작되어 내년 10월까지 진행되며, 캘리포니아에서 V2G를 구현하는 방법에 대한 로드맵을 결정할 예정입니다.

https://electrek.co/2023/11/09/polestar-wants-to-save-the-grid-with-v2g-virtual-power-plant-trial-in-ca-sweden/

Polestar wants to save the grid with V2G Virtual Power plant trial in CA/Sweden