GN⁺: 유럽 전력망의 아름다운 시각화 (2022)
(121gigawatts.org)-
유럽 전력망의 시각화
- 유럽 전력망의 연결 지점을 시각화한 지도임
- 녹색 점은 발전이 소비보다 많아 네트워크에 전력을 공급하는 지점임
- 보라색 점은 소비가 발전보다 많아 네트워크에서 전력을 가져오는 지점임
- 삼각형은 전력이 흐르는 방향을 나타냄
- 삼각형 위에 마우스를 올리면 전력선의 전력 흐름과 총 용량을 보여줌
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최적화 알고리듬
- 최적 전력 흐름을 찾기 위한 알고리듬을 사용함
- 특정 날짜를 선택하고, 각 2시간 슬롯마다 발전소가 얼마나 전력을 생산해야 하는지 계산함
- 총 비용을 최소화하고 모든 전력 소비를 충족시키는 것이 목표임
- 각 연결 지점과 시간 슬롯마다 다음과 같은 입력값을 수집함
- 인근 정착지와 산업의 총 소비량
- 태양광, 풍력, 수력, 석탄, 석유, 가스, 원자력의 발전 단가
- 전통적인 발전소의 총 발전 용량
- 태양광, 풍력, 수력 발전소의 최대 발전 가능량
- 각 전력선의 최대 전력 전송량
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데이터 출처
- 데이터는
pypsa-eur
라는 연구 논문에서 가져옴 -
pypsa-eur
는 유럽 전력망 데이터의 최적화 모델을 제공함 - Fabian Neumann과 Tom Brown 교수 연구 그룹에 감사의 인사를 전함
- 데이터는
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현실성
- 수학적 계산은 실제 전력망 운영자들이 사용하는 것과 동일함
- 실제 발전소의 전력 생산량은 시간에 따라 변동하는 가격에 따라 달라짐
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pypsa-eur
는 역사적 평균을 기반으로 가격을 가정하고 최적화 알고리듬을 실행함
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왜 중요한가?
- 오늘날 선진국의 배출량을 대부분 줄일 수 있는 방법은 난방 및 차량 운송을 전기로 전환하는 것임
- 모든 전력을 거의 무배출로 생성해야 함
- 단순히 재생 가능 발전을 늘리는 것만으로는 문제를 해결할 수 없음
- 재생 가능 발전을 어디에 건설할지에 대한 전략적 접근이 필요함
Hacker News 의견
- 이 지도는 불완전하며, 우리 도시 근처의 강에서 20-30km에 걸쳐 3-4개의 발전소가 연결되어 있는 1GW 용량의 수력 발전이 지도에 표시되지 않음
- 시각화가 이상하며, 선의 두께가 와트에 비례할 것 같지만 그렇지 않음. 무엇을 나타내는지 혼란스럽고 오해의 소지가 있음
- UI는 좋고 흥미로운 데이터가 있지만, 실제 실시간 데이터와 연결된 것이 아니라 평균의 정적 추정치일 뿐임
- 예시로 http://gridwatch.co.uk/나 https://gridwatch.templar.co.uk/france/와 같은 사이트가 있음
- 2시간 단위로 사용한다고 하지만, 마지막 업데이트 시간이 언제인지 시계가 없어 명확하지 않음
- 프랑스를 볼 때, 전체 국가를 볼 수 있는 줌 레벨에서 모든 녹색 점이 원자력 발전소 옆에 위치함. 프랑스 전력망이 주로 원자력에 의해 구동된다는 것을 상기시킴
- 여름 동안의 지도를 보면 다른 전력 믹스가 다른 지도를 만들어내는지 보는 것이 좋을 것임
- 예측 도구이지 모니터링 도구가 아님을 주목할 필요가 있음
- 더 빠르고 명확한 도구로 https://app.electricitymaps.com/이 있음
- 지도가 왜곡되어 있고 이를 변경할 방법이 없을 때 비합리적으로 화가 남. 줌을 더 할수록 왜곡이 심해짐. 줌을 완전히 빼도 각도 왜곡이 사라지지 않음. 이는 프로그래머의 실제 노력이 필요했음
- 북쪽을 위로 유지하지 않는 내비게이션 미니 맵(자동차나 컴퓨터 게임)과 같지만 더 나쁨
- 오스트리아의 특수성은 양수 발전임. 산과 계곡이 많아 호수가 거대한 배터리로 사용됨. 공급이 과잉일 때 물을 펌핑하고 수요가 높을 때 에너지를 생산하기 위해 방출함
- 이는 전력선을 안정적으로 유지하고 풍력 발전소의 바람 부족, 열 발전소의 시작/종료 시간, 추운 날씨로 인한 소비 패턴 차이 등을 보상함
- 전력망과 우리나라에 대해 몇 가지를 배우게 되어 매우 흥미로웠으며, 이를 계기로 에너지 시장에 대해 조사함
- 대륙 전체가 동기화된 전력망에 연결되어 있다면, 각 국가가 전기를 수출하고 수입하는 상대방을 어떻게 알 수 있는지 궁금했음
- 총 수입이나 수출을 측정할 수는 있지만, 어느 이웃 국가로부터 전기를 받고 보내는지를 어떻게 파악하는지 궁금함