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알기 쉬운 수소이야기

#47 에너지 효율 관련 기술 ESS의 한계

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2022.04.01 / 117

본문

안녕하세요. 케이워터크레프트입니다.

싸늘했던 아침과 저녁 바람도 점점 따스해 지는걸 보니 봄이 오고 있는 것 같습니다.

일교차가 큰 봄, 모두 건강 유의하세요

오늘은 여러분과 같이 ESS 시스템에

대해 알아 보고 앞으로 나아가야 할 방향에 대해

논의해 볼려고 합니다.

ESS는 Energy storage system의 약자로,

발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가

일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주는

저장 장치를 말합니다.

전기는 생산과 동시에 흘러가버리는 특성이 있어

바로 사용하지 않으면 소진되어 버립니다.

ESS는 배터리가 여러개 모여있는

큰 에너지 저장고로

전기를 저장해주는 큰 배터리의 역할을 하죠.

냉. 난방기기 보급 확대, 삶의 질 향상, 각종 서비스 고도화 요구에 따라

에너지 수요는 매년 증가하였습니다.

하지만 지나친 화석연료의 사용은

환경오염의 주범이 되었죠.

따라서 환경을 지키며 발전할 수 있는 새로운 에너지의 수요가 지속 발생하며

신재생에너지에 주목하고 있습니다.

화석연료와 신재생에너지의 가장 큰 차이점은

'에너지의 저장'의 유무입니다.

화석연료는 에너지 저장에 용이하지만

아직까지 신재생에너지는

대용량의 에너지 저장에 어려움이 있죠

ESS는 잉여 생산된 전기를 저장하거나

신재생에너지를 활용해서 생산한 전기를

필요한 시간대에 사용가능하도록 하기위해

전기 수요가 적은 시간에 유휴 전력을 저장해두었다가 수요가 많은 시간대에 전기를 공급하여

안정적으로 전력을 활용할 수 있도록

해주는 시스템입니다.

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그렇다면 Ess는 배터리만으로 구성되었을까요?

아니요, ESS에는 전기를 모아두는 배터리와 배터리를 효율적으로 관리해주는 관련 장치들이 있습니다.

ESS는 배터리 이외에도 생산된 전력을 변환하고

관리하기 위해 크게는

PCS( Power Conversion System) ,

BMS(Battery Management System),

EMS(Energy Management System)로 구성되어 있습니다.

PCS는 태양전지에서 발생하는

직류전기를 교류로 바꾸어 주는

역할을 하는 인버터로 구성되어 있습니다.

BMS는 배터리가 안전하게 충전 또는 방전 할 수

있도록 제어하는 장치이며

EMS는 전력의 생산,변화,소비 등을 제어 및 모니터링 하는 시스템 입니다.

에너지 흐름 제어를 수행하고 정보를 수집 관리하여 최적의 에너지 사용을

목표로 동작하는 시스템 이죠.

하지만 ESS로 재생에너지를 관리하기에는

분명히 한계가 있습니다.

시간이 흐름에 따라 소모되는 에너지 및

배터리 보관함이 방대하게 커지면서

배터리 과충전으로 인한 화재가 종종

발생하고 있습니다.

케이워터크레프트의 워터스테이션은 어떤 형태로

전력을 저장하고 있을까요?

케이워터크레프트가 선택한 방법은

'P2G'방법입니다.

P2G란 Power to Gas의 줄임말로, 태양광이나 풍력으로 얻은 전기를 이용해

수소 또는 메탄을 생성, 저장하는 기술입니다.

P2G와 ESS를 비교해 보면,

P2G는 전력을 연료로 전환해 저장하는 것이고

ESS는 에너지를 저장하는 기술인 것이죠.

P2G는 ESS보다 에너지 저장용량이 우수해 대용량의 에너지를 저장할 수 있다는 장점이 있습니다.

이러한 장점을 활용해 워터스테이션은

전력을 가스연료 형태로 저장해

대용량의 에너지를 손실 없이 장기적으로 저장할 수 있도록 설계된 것이죠.

지금까지의 ESS는 배터리 설비와 장비에 초점을

맞추어 개발되어졌습니다.

하지만 단순히 설비 및 장비에 초점을 맞춘

현재의 개발방식으로는

ESS를 제대로 활용하는 데 한계가 있는

것이 사실입니다.

ESS는 여러 구성요소로 구성된 시스템입니다.

시스템 관점에서 보면 다양하게 활용할 수

있는 방안을 고민하고

대안을 찾아야 하는 시기가 도래했다고

볼 수 있습니다.

참조문헌: 알기쉬운 신재생에너지