|
 파리에서 암스테르담으로 운행하는 고속열차가 태양에너지를 부분적으로 동력으로 활용하게 될 예정이다. 지난 6월 7일, 태양에너지 시스템을 활용한 고속열차 운행이 성공적으로 이루어졌다고 벨기에의 철도 네트워크 운영 기업인 Infrabel이 발표하였다. 태양패널은 3.4 킬로미터 길이의 열차 터널 위에 설치되었다. 이 터널은 네덜란드의 암스테르담과 벨기에의 Antwerp 사이의 E19 고속도로를 따라 설치된 고속열차 선로의 일부분이다. Enfinity에 따르면, 그 터널 패널에서 생산된 태양에너지는 Antwerp North-South juction과 Antwerp Central Station의 신호, 조명, 난방 등과 같은 전력을 제공할 수 있다.
Solar Tunnel 프로젝트로 불리는 그 프로젝트는 벨기에의 Brasschaat와 Schoten 지역의 도시들, 태양에너지 설비 업체인 Solar Power Systems, 태양에너지 개발업체인 Enfinity가 협력하여 추진할 예정이다. 대략 16,000개의 태양 패널이 설치되고, 연간 3,300MWh의 전력을 생산할 것으로 기대된다. Solar Power Systems에 따르면 이 정도의 전력생산량은 벨기에의 950 가구에 전력을 공급할 수 있는 수준이다. 태양에너지 설비가 갖춰진 터널이 열차에 현지에서 직접적으로 에너지를 공급하는 첫 번째 공급원 중 하나가 되기 때문에, 그 태양에너지 설비의 성능이 면밀히 검토될 것이다. 그리고 제안 단계에 있는 다른 프로젝트들이 지속적으로 진행될지 여부에 영향을 미칠 수 있을 것이다.
열차에 활용되는 재생에너지의 범위는 에너지저장장치에서도 형성되고 있다. 미국의 신생기업 KTSi사(Kinetic Traction Systems, Inc.)는 철도 견인 및 에너지 재활용 분야에서 에너지를 흡수하고 동력을 발생시키기 위해 특허를 받은 플라이휠기술로 사업을 시작했는데, KTSi사의 플라이휠 시스템(flywheel system)은 전기 철도 시스템의 과중 부하 부위에 전압 지원을 제공하여 철도 차량의 회생 제동 에너지(regenerative braking energy)를 포획, 저장 및 재사용하는 것뿐만 아니라 철도 차량이 감속되는 것을 막는다. 예를 들어 가속 중인 기차에서 운동 에너지를 흡수하는 부하가 없다면, 제동 에너지는 철로 상에서 열로 소실된다. 발생된 열은 보통 저항기 뱅크(resistor bank)를 통해 방출되는데, 이렇게 열로 발산되는 에너지를 포획하고 저장함으로써, 시스템은 불필요한 저항기 열의 발생을 막고, 동시에 과도한 열을 제거하기 위한 공기조화장치의 수요를 없애서 에너지 사용을 줄일 수 있다. 운영자는 회수 에너지의 양을 증가시킬 수 있으며, 다른 기차에 동력을 공급하기 위하여 회수 에너지를 이용할 수도 있으며, 이를 통해 전기 소비에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
KTSi사의 특허 받은 플라이휠 설계는 이미 미국 뉴욕시 교통국(NYC Transit), 영국 런던 지하철(London Underground), 프랑스 리옹 지하철(Lyon Metro) 등을 포함한 전 세계 주요 대도시 교통 당국에서 청정한 지하철 견인 동력을 제공하는 데 이용되어 왔다. KTSi사의 고속 탄소 플라이휠 시스템은 최대 36000rpm(분당회전수)에서 자기 및 유체역학 베어링을 이용한 고사이클 복합재 회전자(high cycling composite rotor)를 갖는 것을 특징으로 한다. 이 플라이휠은 전통적인 에너지 변전소(energy substation)보다 저렴한 비용을 가지는 청정에너지를 포획하기 위해 완전히 집적된 영구자석 블러시리스 직류 모터를 이용한다. 이 플라이휠 기술은 약 20년 전에 도입됐으며, 뉴욕, 런던, 리옹에서의 주요 철도 및 지하철 시스템에서 시험됐다. KTSi사는 1990년대에 개척된 이 기술에 기초하여 설립됐다(GTB2010110243).
그리고 이러한 열차 내 에너지저장장치 활용은 장기적으로 스마트그리드와 연계될 것이다. SEPTA(The Southeastern Pennsylvania Transportation Authority)는 미국 펜실베니아주 필라델피아에서 운송시스템을 운영하고 있는 기업인데, 연간 전력비용을 40%까지 축소하고, 수백만 달러의 비용을 절감하기 위해 지하철에 지능형 전력망 기술을 시범 적용하고 있다. 관할 변전소의 하나에 설치되어 있는 대규모 배터리가 열차의 브레이크 시스템에서 나오는 전력을 저장할 것이다. 배터리는 전력소비를 줄이면서 열차가 가속할 수 있게 도울 것이며, 지역 전력망에 되팔 수 있는 추가 전력을 공급할 것이다. 이 파일럿 프로젝트는 운송시스템에 있는 38개 변전소 중 하나를 대상으로 하고 있으며, 연간 50만 달러의 비용 하에 추진될 예정이다. 만약 배터리가 다른 변전소에도 설치된다면 이 예산규모는 그 배가 될 것이다.
이 프로젝트는 대형 지하철과 전기 철도 시스템을 운영하면서 예산이 제약된 공공 운송기관이 스마트그리드 기술을 이용함으로써 어떻게 새로운 수익원을 발굴하는지를 보여준다. 또한, 스마트그리드가 에너지를 절약하고, 정전을 피하며, 보다 많은 재생에너지를 통합할 수 있는 방향을 제시한다. 여러 전력회사들은 이미 대형 배터리를 이용하여 주파수를 조정하고 정전을 방지하면서, 전기 공급에서의 동요(fluctuations)를 완화하는 실험을 하고 있다. 이번 신규 시범사업에서 배터리 기술은 Viridity Energy사가 만든 소프트웨어와 결합할 것이다. 그 소프트웨어는 배터리에 저장된 전력을 어떻게 할당할 것인가를 결정할 것이다. 그 저장된 전력은 열차를 운행하고 SEPTA의 배전네트워크에서 스파이크를 완화시키는 데 활용된다. SEPTA는 또한 과잉 전력을 다양한 전력 시장에 판매할 수도 있을 것이다(GTnet2010090078).
출처 : http://news.cnet.com/8301-11128_3-20070013-54/high-speed-euro-train-system-gets-solar-powe...
|
