전력저장시스템(Energy Storage System)에 대해서

2022. 10. 8. 04:57

전력저장시스템(Energy Storage System) 또는 2차전지 전력저장시스템(Battery Energy Storage System)의 약칭.

축전지(2차전지)와 PCS(Power Conditioning System 전력제어시스템)를 조합해 전력계통에 연계시켜 상황에 따라 전력을 저장하거나 방출하는 시스템이다.

태양광 발전이나 풍력 발전은 날씨에 의해서 발전량이 좌우된다.

그러한 분산형 전원을 전력 계통에 연계했을 경우에 불안정하게 되는 출력을, 축전지에 의해서 흡수 또는 보충하는 것으로 안정된 출력으로서 공급할 수 있도록 하고 있다.

만일 ESS에 의한 조정이 이루어지지 않는 경우,ESS 화재의 주요 원인으로 밝혀진 외부 유입 고전압이나 고전류, 전압·주파수의 변동에 의해 전동기기의 동작이 불안정하게 되거나, 고장 나거나, 발전기기가 정지해 정전될 우려 등을 생각할 수 있다.

그 때문에 PCS에 의해서 계통내의 전압·주파수의 변동은 항상 감시되고 있다.

그리고 변동에 따라 축전지의 출력 조정 기능에 의해 일정한 주파수가 되도록 조정을 한다.

이러한 계통의 감시와 주파수 변동 억제, 축전지의 충방전 지시 등은 소규모 계통일 경우 정보통신회선을 이용해 통합적으로 제어되지만, 대규모일 경우 전력회사에 있는 중앙급전지령소에 의해 제어된다.

재생 가능 에너지에 의한 발전의 보급에 수반해 ESS의 중요도를 늘리고 있다.

안정된 전력공급을 실용적 수준에서 실시하려면 단시간에 증대하는 단기주기 전력변동이나 장기주기 전력변동의 느린 큰 변동에 적절히 대응해야 한다.

축전지가 자율적으로 주파수를 검출해 제어하는 "거버너프리"라 불리는 자율제어, 중앙급전지령소에서 결정한 출력조정량을 수력발전이나 대형 축전지에 배분하는 "부하 주파수제어(LFC)" 등의 제어시스템 개발·실증을 하고 있다.

향후, 재생 가능 에너지의 활용이 진행되는 것에 따라 전력의 안정공급을 위해서도 ESS의 중요성은 높고, 그 운용에 있어서의 PCS의 발전도 불가결하다고 말할 수 있다.

축전지

충방전을 반복하여 사용할 수 있는 화학전지로 필요에 따라 저장한 전력을 공급할 수 있습니다.

2차 전지, 배터리라고도 합니다.

방전 시에는 화학에너지 감소를 전기적 업무로 바꾸고 반대로 충전 시에는 전기에너지를 주입해 화학에너지를 증가시키는 구조입니다.

일반적으로 가역성이 있는 정부활물질로 구성된 극판과 전해질, 격리판(세퍼레이터), 정유 등으로 구성되어 있습니다.

에너지 밀도와 출력 밀도가 크고 충방전의 가역성과 사이클 특성이 뛰어나 장기간 사용할 수 있어야 하며, 또한 안전성과 신뢰성을 높이기 위해 밀폐 구조로 된 것이 개발되었습니다.

현재 사용되고 있는 것은 납전지, 니켈카드뮴 전지, 니켈수소 전지, 리튬이온전지 가 있습니다.

주된 사용용도로서는, 자동차의 기동용, 소형 전자기기용·전기 자동차나 하이브리드·카·전동 어시스트 자전거·코드레스 청소기·전동 공구·노트북·휴대 전화·휴대 정보 단말등의 전원으로서 각종 전지가 사용되고 있습니다.

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