이것은 다음에 초점을 맞춘 기사 시리즈 중 두 번째입니다.전력망의 현대화. 첫 번째 기사에서는 전력망의 구성 요소와 각 구성 요소에 대한 향후 투자 동인을 검토했습니다. 이 기사에서는 슬롯 추천 네트워크의 정의, 역할, 설계, 구성, 운영 및 규제 방법에 중점을 둡니다. 이는 실제로 그리드의 중추이며 미국의 중요 인프라에서 눈에 잘 띄는 주요 구성 요소를 나타냅니다.
슬롯 추천 네트워크는 우리 전력망의 중추입니다. 이는 매우 높은 전압(일반적으로 69KV ~ 765KV)에서 작동하므로 배전 등급 전압(일반적으로 5KV ~ 25KV)에서 가능한 것보다 전선을 통해 훨씬 더 많은 전력 흐름을 허용합니다. 이러한 전선 또는 도체는 일반적으로 대형 격자 또는 극형 구조로 지지되는 긴 절연체 스트링으로 고정됩니다. 대부분의 송전선은 지상에 위치하며 미개발 지역이나 주요 고속도로 노선을 따라 장거리를 운행합니다. 가능한 경우 송전선을 지하에 매설하는 일이 점점 더 많아지고 있으며, 해상 풍력 발전의 출현으로 해저에 매설되고 있습니다.
미국 전역에는 약 160,000마일의 슬롯 추천선이 있습니다. 이 선(인근 다이어그램에 파란색으로 표시됨)은 국가의 대형 발전 장치를 대규모 변전소에 연결합니다. 여기서 전압은 대형 전력 변압기를 통해 더 낮은 배전 등급 전압으로 변경되거나 "강압"됩니다.
송전선의 소유권 및 유지 관리는 일반적으로 해당 선로가 존재하는 지역 전기 회사, 자치단체 또는 농촌 협동조합의 책임입니다. 전선 아래의 토지는 전기 회사가 완전히 소유하거나 장기 "통행권(ROW)" 계약을 통해 개인 소유주로부터 임대합니다. 대규모 유틸리티 회사에는 일반적으로 수많은 자산과 수많은 ROW 계약을 관리하기 위해 부동산 관리 및 법률 전문가로 구성된 직원이 필요하며, 그 중 일부는 100년이 넘었습니다.
슬롯 추천 네트워크에 대한 정부 규제에는 주정부 유틸리티 규제 당국 및 부지 선정 협의회뿐만 아니라 연방 에너지 규제 위원회(FERC) 및 북미 전기 신뢰성 공사(NERC)와 같은 연방 기관도 포함됩니다. NERC는 실제로 국제 비영리 규제 기관이며 원래는 1965년 미국 북동부와 캐나다에서 약 3천만 명의 사람들에게 영향을 미친 대규모 정전의 결과로 1968년에 국립 전기 신뢰성 협의회(National Electric Reliability Council)로 설립되었습니다. 통합을 포함한 다른 변경 사항은 훨씬 더 중요한 2003년 북동부 정전 이후에 이루어졌습니다. NERC는 미국의 FERC와 캐나다 및 멕시코의 기타 정부 당국의 감독을 받습니다.
미국과 캐나다 그리드는 실제로 4개의 별도 동기식 "상호 연결", 즉 동부, 서부, 텍사스 ERCOT 및 퀘벡 상호 연결로 구성됩니다. 이러한 각 그리드 내에서 모든 발전기는 음악 비유를 사용하여 동일한 교류(AC) 주파수 또는 "비트"로 동기화되고 작동됩니다. 4개의 그리드는 모두 동일한 60Hz 주파수에서 작동하지만 "비트"가 서로 맞지 않기 때문에 쉽게 연결하여 전력을 슬롯 추천할 수 없습니다. 이는 양쪽 끝에 AC/DC 변환기가 있는 상대적으로 적은 수의 HVDC(고전압 직류) 송전선을 통해서만 수행할 수 있습니다. 이를 통해 서로 다른 상호 연결 간에 소량의 전력을 슬롯 추천할 수 있습니다.
각 상호 연결 내에서 생성량은 시스템 로드와 일치하도록 지속적으로 관리되어야 하며, 이를 로드 밸런싱이라고도 합니다. 그리드에 발전을 제공하는 회사/조직에 보상하기 위한 시장 관리와 함께 이러한 균형을 유지하는 책임을 맡은 조직을 지역 송전 조직(RTO) 및 독립 시스템 운영자(ISO)라고 합니다. RTO와 ISO 간의 구체적인 차이점과 지역 신뢰성 위원회 등 기타 관련 기관의 책임은 이 문서의 범위를 벗어납니다.
송전 건설 및 유지 보수 작업은 결합하여 고려할 때 프로젝트 설계 및 관리에 매우 독특한 과제를 안겨주는 몇 가지 특성을 가지고 있습니다. 일반적인 슬롯 추천 작업은 매우 대규모입니다. 타워의 높이는 일반적으로 80~120피트입니다. 도체와 지원 장비는 지상에서 보이는 것보다 훨씬 더 큽니다. 이 건설에 필요한 도구와 장비도 매우 중요합니다. 이러한 작업에는 전선을 들어올리고 장력을 가하는 것과 관련된 엄청난 기계적 힘에 익숙할 뿐만 아니라 고전압 작업의 고유한 전기적 위험에 대해 훈련받은 전문 작업자가 필요합니다. 고전압 라인 작업자는 일반적으로 직무에 대한 완전한 자격을 갖추기 위해 최소 5년의 현장 교육이 필요하므로 대규모 프로젝트가 발생하거나 큰 폭풍으로 인해 시스템에 광범위한 손상이 발생할 때 인기가 높습니다.
슬롯 추천 프로젝트는 넓은 지리적 영역을 포괄할 수도 있으며 종종 여러 도시 경계, 주 경계, 때로는 국경을 넘을 수도 있습니다. 노선은 일반적으로 도달하기 어려운 지역을 통해 오프로드로 운행되며, 건설 중장비가 작업 현장에 도달하려면 임시 도로를 건설해야 하는 경우가 많습니다.
슬롯 추천 작업을 위한 계획 및 설계에는 일반적으로 여러 지역, 주 및 연방 기관의 승인 및 허가뿐만 아니라 적절한 부동산 권리를 확인하거나 확보하는 작업도 포함됩니다. 건설 전 지역 문제를 해결하기 위해 이해관계자 홍보(미디어 발표, 공청회 및 프로젝트 "오픈 하우스" 정보 세션)도 필요합니다. 라인 및 구조물 설계에서는 부지 지형 및 고도, 도로 및 기타 유틸리티 시설의 간격, 토양 유형, 습지, 각 구조물에 대한 향후 접근 등 다양한 요소를 고려해야 합니다. 기계적 고려 사항에는 와이어에 대한 적절한 얼음 및 바람 하중에 대한 설계와 외부 힘이 라인에 영향을 미칠 때 구조물이 직선과 수직을 유지하도록 보장하는 적절한 가이딩이 포함됩니다. 전기적 고려 사항에는 낙뢰 보호, 적절한 시스템 접지, 정상 및 우발 부하를 처리하기 위한 도체의 적절한 선택 및 크기 조정이 포함됩니다. 도체에 많은 양의 전류가 흐르면 가열되고 팽창하여 전선이 늘어지게 됩니다. 이에 대한 계획은 전선이 아래에 허용된 간격을 위반할 정도로 낮아지지 않도록 하는 데 중요합니다. 건설 단계에서는 프로젝트 일정을 일정대로 유지하고 작업자의 안전을 유지하려면 지역 타운 공무원, 공공 안전 및 교통 통제 경찰, 송전 운영업체, 변전소 및 선로 양쪽 끝의 보호 계획을 담당하는 지역 전력 회사와의 광범위한 협력이 모두 중요합니다.
슬롯 추천의 송전 설계 팀은 켄터키 주 헨더슨 근처의 1.6마일 길이의 Big Rivers Electric Corporation(BREC) 138kV 및 69kV 고전압 송전선을 재배치하기 위한 최종 설계 작업을 진행해 왔으며, 69번 주간 고속도로의 새로운 구간을 만들기 위해 두 개의 기존 송전선을 재배치 및 업그레이드했습니다. 많은 유사한 프로젝트와 마찬가지로 새 건설로 실현할 수 있는 여러 가지 이점이 있습니다. 이는 고속도로의 중요한 새로운 구간과 오하이오 강을 가로지르는 관련 교량을 위한 길을 마련할 뿐만 아니라, 새로운 노선은 더 높은 탄력성 표준에 따라 건설될 것입니다. 이는 해당 지역의 300,000명 이상의 고객에게 공급하는 데 도움이 되는 노선에 대한 매우 중요한 고려 사항입니다. 높이가 추가된 것 외에도 나무 대신 강철로 만들어진 새 기둥은 강풍과 줄에 쌓일 수 있는 엄청난 무게의 얼음을 더 잘 견딜 수 있습니다. 이러한 새로운 기둥은 정말 재앙적인 상황이 발생할 때 수리하기가 더 쉬울 수도 있습니다. 마지막으로, 더 많은 용량이 필요할 때 상당한 재설계 없이 향후 추가 회로를 추가할 수 있는 방식으로 한 세트의 새로운 구조가 구축됩니다. 슬롯 추천 팀은 이 프로젝트의 모든 건설 단계에 계속해서 참여할 것입니다. 완공은 2023년 가을로 예정되어 있습니다.
이와 같은 프로젝트와 훨씬 더 큰 규모의 프로젝트는 신뢰성 및 복원력에 대한 기대가 높아지고 설계 수명이 거의 끝나거나 그 이상인 그리드의 비율이 높아지면서 최근에 더 많아졌습니다. 이제 재생 가능 에너지원의 대규모 통합을 위한 그리드 용량 증가와 관련된 노력이 계속 가속화됨에 따라 송전 작업에 추가로 막대한 투자가 코앞에 있다는 것이 분명해 보입니다. 다음 기사에서는 재생 가능 에너지 통합 과제와 이것이 가져올 엄청난 기회에 대해 더 자세히 알아보겠습니다. 이 기사의 시작 부분에서 언급했듯이, 슬롯 추천의 미래에 매우 중요한 업계에 종사하게 되어 정말 흥미로운 시기입니다!
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