우리 집의 전기 미래

일세기 이상 동안, 교류 전류(AC)는 우리 집의 장치들에 전력을 공급해 왔습니다. 처음에는 조명을 위해 사용되었고, 나중에는 가전 제품 및 전자 장치에도 사용되었습니다. 비용이 저렴해 AC는 주 전력의 새로운 표준으로 자리 잡았습니다.

그러나 발전소의 에너지원이 석탄, 석유, 천연가스에서 풍력 및 태양광과 같은 재생 가능 에너지로 전환됨에 따라, 직류 전류(DC)가 다시 부상하는 듯합니다. 예를 들어, 태양광의 경우, 광전지(PV) 패널과 저장 배터리는 본질적으로 DC 전력을 생산하고 저장합니다. 또한, DC 입력이 필요한 조명 제품 및 전자 장치의 수가 증가함에 따라, DC 전송 및 배포 스키마에 집중하는 것이 매우 매력적입니다.

2016년 ACEEE 여름 에너지 효율 건물 연구에서 발표된 논문¹에 따르면, 오늘날 가정용 전기 부하의 약 1/3이 본래 DC입니다. 조명과 전자 제품 외에도, 많은 가전 제품과 HVAC 제품은 무브러시 DC(BLDC) 모터와 가변 속도 드라이브를 사용하고 있으며, 천장 선풍기, HVAC 순환 펌프, 식기세척기 펌프, 냉장고 압축기 등이 여기에 해당합니다.

더욱이, 전기 자동차(그들의 DC 배터리와 함께)의 판매가 급증하고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)의 2023년판 글로벌 전기차 전망 에 따르면, 그 해 판매량은 35% 증가하여 기록적인 2022년에 이어 1,400만 대에 이를 것으로 예상됩니다.

이 논문은 전체 주택 플랫폼에서 하이브리드 솔루션에 이르기까지 다양한 잠재적 기술 채택 경로를 검토합니다. 이에는 상대적으로 온건한 "DC 차고"와 같은 솔루션도 포함됩니다. 논문의 그림 1은 하이브리드 DC 주택의 예를 보여줍니다.

이러한 채택 경로를 지원하기 위해, 미국 에너지부는 로렌스 버클리 국립 연구소와 파워 인테그레이션스와 협력하여 240W USB-C 벽내 콘센트를 개발하고 있습니다. 이것은 USB-C를 범용 DC 플러그 로드 표준으로 활용하는 잠재적 생태계를 연구하기 위한 것입니다. 프로젝트의 성과는 DOE의 건물 기술 사무소의 여러 목표와 일치합니다. 여기에는 플러그 로드 당 효율성을 3%에서 8% 향상시켜 온실 가스 배출을 줄이고, DC 건물에서 재생 가능 에너지를 통합함으로써 전력 시스템의 탈탄소화를 추진하며, 어댑터가 아닌 벽 콘센트를 사용하고 일반 USB-C 충전기를 사용함으로써 수명 비용을 개선하여 폐기물을 줄이는 것이 포함됩니다.

DC 버스 아키텍처가 에너지 절약에 큰 약속을 제시함에도 불구하고, 이러한 큰 시장 변화에는 상당한 도전과 장벽이 있습니다. 역사적으로 개별 제품에 중점을 둔 에너지 효율 이니셔티브와 달리, DC 준비 주택은 주택 건설자, 전기 기술자, 소비자, 공공 사업체, 정책 입안자를 포함한 훨씬 더 넓은 범위의 이해 관계자의 참여가 필요합니다. EMerge Alliance와 같은 조직은 건물 수준에서 DC 전력 분배 표준을 계속 개발하고 있습니다.

그러므로 완전한 DC 준비 주택이 Sunset Magazine의 아이디어 하우스로 나오는 날은 아직 오지 않았지만, 그 날이 곧 올 것이라고 희망합니다! 그 동안에는 Camille Styles가 1950년대 방갈로를 미래의 에너지 효율적인 주택으로 변모시킨 방법을 보는 것이 상쾌합니다. 팁! 스마트 아웃렛을 사용하세요.

¹ Stephen Pantano (CLASP), Peter May-Ostendorp, PhD (Xergy Consulting), 그리고 Katherine Dayem, PhD (Xergy Consulting) - "Demand DC: Homes in DC Power Distribution Adoption Paths", 2016년 ACEEE 여름 에너지 효율 건물 연구