내 ESS 속에 저장★ ESS 에너지 저장 시스템

내 ESS 속에 저장★ ESS 에너지 저장 시스템

지난 여름은 무척이나 더웠죠? 역대급 폭염이 계속되었던 가운데 전력 부족 문제 역시 큰 이슈로 떠올랐습니다. 곳곳에서는 정전으로 많은 피해를 겪기도 했지요. 이런 전력난에 대한 우려가 높아지면서 신•재생 에너지에 대한 관심이 높아졌습니다. 그와 연계된 ESS의 수요 역시 늘고 있죠. 뭐라고요? ESS는 처음 들어보신다고요? 그렇다면 여기 집중해주세요! 지금부터 ESS에 대해 설명해 드리도록 하겠습니다.

SK Careers Editor 박민지

PART 1) ESS 의 개념

다시 말하자면 전력을 저장해 두고 필요할 때 공급함으로써 전력 이용 효율을 높여주는 시스템입니다. 생산과 소비가 동시에 일어나는 전기의 알고리즘이 생산-저장-소비 알고리즘으로 바뀔 수 있게 된 것이죠. 덕분에 신•재생 에너지를 안정적이고 효율적으로 사용할 수 있습니다.

PART 2) ESS의 방식

에너지저장 방식에는 다양한 기술이 존재합니다. 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 분류할 수 있는데요. 물리적 에너지 저장 기술에는 대표적으로 양수 저장기술(PHS), 압축공기 저장기술(CAES), 플라이 휠 에너지 저장시스템(HESS)가 있습니다. 화학적 에너지 저장 기술은 배터리 에너지 저장시스템(BESS), 슈퍼 축전기 에너지 저장시스템(SCESS), NaS 전지 에너지 저장 시스템 등이 있습니다. 이 중 배터리 형식의 ESS를 BESS(Battery Energy Storage System)라고 하며, 우리나라는 BESS, 특히 리튬이차전지 방식을 주로 사용하고 있습니다.

PART 3) ESS 의 장점

 

PART 4) ESS 의 구성

ESS가 에너지 저장 시스템이기 때문에 ESS 자체를 배터리라고 알고 계시지만, 사실 배터리는 ESS의 구성부품입니다. ESS는 전기를 저장하는 배터리와 배터리를 효율적으로 관리해 주는 다른 관련 제품들로 이루어져 있습니다.

 

위 그림에서 보는 것과 같이 ESS는 배터리와 BMS, PCS, EMS 등 다양한 장치들을 하나로 연동하여 관리와 통제, 제어를 하는 통합적인 시스템입니다.

배터리: 배터리는 에너지를 저장하는 매체로서 ESS의 핵심이라고 할 수 있습니다. 배터리는 PCS를 거쳐 전기를 저장하였다가 필요할 때 전기를 방전하는 역할을 합니다. ESS의 가격의 50~70%를 차지합니다.

BMS: BMS는 Battery Management의 약자로 배터리 관리 시스템을 말합니다. 배터리의 전압과 전류, 온도를 실시간으로 측정하여 과충전 또는 방전 등의 보호 기능을 수행합니다. PCS 및 운영시스템과 통신하여 배터리의 데이터를 제공하여 배터리의 안전성과 신뢰성을 높여줍니다.

PCS: PCS는 Power Conversion System의 약자로 전력 변환 장치를 말합니다. ESS에 저장되는 전기는 직류이고 사용하는 전기는 교류입니다. PCS는 배터리에 저장된 직류전력을 교류로 변환하여 전력계통에 전력을 공급하거나 전력계통으로부터 교류전력을 직류로 변환하여 배터리에 저장하는 기능을 수행합니다. 

EMS: EMS는 Energy Management System의 약자로 에너지관리시스템을 말합니다. EMS는 실시간으로 배터리와 PCS의 상태를 모니터링 및 제어하여 효율적인 전력운영이 가능하도록 해주는 운영 시스템입니다.

PART 5) ESS의 사용 용도

ESS는 사용 용도에 따라 크기가 달라지게 됩니다.

 

<출처 : SK이노베이션>

SK이노베이션의 3/7/10kWh 급 소형 에너지저장장치 (ESS: Energy Storage System)는 아파트, 사무실, 일반주택이나 소규모 점포에서 다기능으로 활용이 가능합니다. 

100kWh~1000kWh급 중대형 ESS는 풍력/ 태양광 등의 신재생 에너지원에서 발생한 전기를 대용량으로 저장할 수 있으며, 이는 소형 ESS 또는 Smart Grid와 연계하여 사용될 수 있습니다. 

SK이노베이션이 개발한 에너지 저장장치는 안정적인 신▪재생 전력원을 기반으로 차세대 전력망을 구연하는데 필수적인 역할을 하게 될 것입니다. ESS시장은 우리나라뿐만 아니라 세계적으로 성장하고 있습니다. 앞으로도 ESS의 발전에 대해 지켜 봐주세요~!