Robben Island Solar Microgrid / 로벤 섬 태양열 마이크로그리드

남아프리카 공화국 관광청(NDT)는 WSP를 국영 관광지의 재생 에너지 사업 개발 고문으로 임명했습니다. 유네스코 세계 문화유산이자 넬슨 만델라가 18년간 포로로 잡혀 있었던 감옥인 로벤 섬 박물관이 시범 사업 단계로 선정되었습니다.

WSP는 먼저 민감한 사항인 유네스코 세계 문화유산 보호 지역에 대한 다양한 재생 기술을 평가한 뒤 해양 조건 그리고 다양한 지역 야생 동 식물과 함께 이용 가능한 풍력 및 태양 에너지원을 고려한 해결책을 제안했습니다.

전원 공급 장치의 간략한 역사

로벤 섬의 전원 공급 장치는 초기에 90 채의 가옥과 관리 건물, 작은 항구 및 섬의 담수화 플랜트 공급을 목적으로 소형 디젤 연료 MV 망상 시스템으로 이루어졌습니다. WSP 팀은 기존 인프라 실사 및 기본 로드 연구를 실시하였으며, 섬에서 사용할 다양한 재생 가능 기술 평가를 수행하였습니다.

우리 환경 팀은 섬의 에너지 수요에 가장 적합한 에너지원을 찾기 위해 풍력 및 태양열 자원의 가용성 분석을 실시했습니다. WSP는 또한 해양 환경 및 환경 문제 (특히 섬에서 매우 희귀 한 조류 및 펭귄의 번식지)와 이 유적지와 관련된 유산 문제를 평가하는데 도움을 제공했습니다.

다양한 이해관계자들과 쌓은 경험과 좋은 관계 덕분에 허가 받기 어려운 지역의 환경 평가를 신속하게 실시할 수 있었습니다.

WSP는 프로젝트를 기본 태양 광 설치 계획에서 획기적인 마이크로 그리드 시스템으로 전환함으로써 로벤 섬을 위한 최상의 솔루션으로 배터리 시스템과 결합된 태양광 발전을 제안했습니다.

실제 에너지 절감 엔지니어링

우리의 신 재생 에너지 전문가들은 태양 전지 설치를 위한 예비 배치 및 방향 설계와 사용 가능 공간의 사용을 극대화하기 위한 에너지 수율 평가 그리고 야간 부하를 수용하기 위한 배터리 시스템을 설계했습니다.

마이크로 컨트롤러는 항상 사용 가능한 옵션(디젤 vs 태양광 또는 배터리)을 평가하고 선호도 순으로 태양열, 배터리 및 디젤 기어를 포함한 폴링 시스템을 사용하여 가장 저렴한 비용으로 옵션을 선택합니다. 여기에 설치된 시스템은 837 kWh 배터리 시스템을 갖춘 666.4 kWp DC 태양 전지판 입니다.

마이크로그리드 시스템으로 로벤 섬은 연간 약 28만 리터의 디젤을 저장할 수 있게 됨으로써 연간 약 5백만 달러(ZAR)를 절약할 수 있게 됩니다. 상환 기간은 5년입니다.

이 프로젝트는 유네스코 세계 문화유산 위에 세워지기 때문에 섬의 주민 그리고 관광객뿐만 아니라 Black Oyster Catcher(새)나 Cape Penguins(펭귄)과 같은 섬에서 둥지를 틀고 번식하는 야생동물의 안전도 고려했습니다. 이 희귀한 새들의 안전을 보장하기 위해 WSP는 EPC에 펭귄 취급 교육을 의뢰했으며 건설 중에 이곳에서 관련 훈련을 받았습니다. 야생동물에게는 어떠한 사고도 일어나지 않았습니다.

우리 고객은 이 프로젝트를 성공 사례로 민간과 공공 부문이 성공적으로 합작하여 알맞은 시기에 예산에 내에서 최첨단 솔루션을 제공했던 사례로 사용할 계획이라고 밝혔습니다.

월드 클래스 에너지 솔루션

이 디자인은 최고의 기술인 ABB 발전소와 컨트롤러, 삼성 리튬 이온 배터리와 캐나다 태양열 패널을 포함하고 있습니다. 이 지역의 가혹한 환경과 로벤 섬이라는 상징적인 요인으로 세계적 수준의 디자인을 위한 모든 노력을 기울였습니다.

수십 년 동안 로벤 섬은 전적으로 디젤 발전기 사용에 의존해 왔습니다. 이 프로젝트는 NDT가 화석 연료 자원에 대한 의존도를 줄이고, 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위한 단계적 접근법 중 첫 단계였습니다.

WSP의 파워 팀은 로벤 섬 박물관이 섬에 대한 통합 자원 계획에 포함될 수 있도록 에너지 비전을 제공했습니다. 이 계획은 향후 몇 년 내에 섬의 에너지 혼합에서 디젤을 제거하는 것을 목표로 하며, 부하를 줄임으로써 수요 측면과 배터리 저장 공간을 늘려 공급 측면을 모두 해결하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 시점에서 디젤 발전기는 순전히 백업된 상태로 유지됩니다.

우리 팀은 기본적인 에너지 효율성 감사를 실시했으며, 로벤 섬의 비효율의 전구를 교체하는 것과 같이 수요 측면의 부하를 줄여나가는 프로그램으로 이어졌습니다.

또한, 우리는 Stellenbosch 대학과 열 펌프 시범 사업 파트너십을 통해 대학원생 중 한 명이 집의 배전판에 설치된 혁신적인 계량 장치에 관한 논문을 완성할 수 있도록 도왔습니다.

이 장치는 최대 1년 동안 온수탱크 활용을 기록하고 측정할 예정입니다. 섬에는 약 60개의 소자 온수탱크가 설치되어 있으며, 학생들은 이 탱크들을 효율적인 열 펌프로 대체하기 위한 타당성 조사를 실시했습니다. 교체 비용으로는 약 120만 달러(ZAR)이며 회수 기간은 1.5년으로 예상하고 있습니다.