ESS(Energy Saving System)기술에 대한 기술배경과 효과
작성자 : nhk2050 분류 : 시제품 | 공통지식 작성일 : 2018.03.15 11:13:36 조회 : 1667 키워드 : 4차산업혁명,대용량에너지저장,ESS기술,신재생에너지,시제품
(질문의 배경)
최근, 위험한 원자력발전기술을 대체할 신재생에너지기술이 새로운 이슈로 부상되고, 또한 신재생에너지에서 생산된 전력을 대용량으로 저장하는 대용량에너지 저장시스템인, ESS(Energy Saving System)기술이 중요해지고 있다. 이러한 ESS기술에 대한 기술배경과 효과를 살펴보자.
(요약/배경)
전력부족 현상을 해결하기 위해서 장기적으로는 전력공급 확충, 전력 수요관리 및 신･재생에너지 보급 등을 위한 신개념 에너지저장시스템 추진 필요성이 대두됨. 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감하게 되어 전기요금 인하 등의 추가적인 효과가 가능하게 될 것이다.
(ESS이란?)
에너지저장시스템(이하 ESS, Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장 후, 전력이 필요한 시기에 선택적･효율적 사용을 통해 에너지 효율을 극대화 시키는 시스템임. 야간에 유휴전력을 저장하고 전력소모가 심한 주간에 저장전력 사용함으로써, 전력의 효율적 사용이 가능하다.
(ESS기술의 배경)
전세계 산업의 발달로 산업용 전기사용이 많아지고 있으며, 소득의 증대에 따른 전기용품 사용 증가로 전력 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이 같은 전기소비 패턴의 변화는 시간대별 부하 변동 뿐만 아니라 하절기/동절기 같은 계절별 부하에서도 차이가 커지는 경향을 보이고 있음. 여름･겨울철의 전력 사용 급증에 따른 대규모 정전사고, 일본 원전사태 및 신･재생에너지 보급 확산 등 다양한 환경 변화에서 기인한 전력 불확실성에 대비하기 위하여 고용량 ･저비용의 ESS 개발 니즈가 확대되고 있음.
ESS는 태양광, 풍력 등 외부 환경에 따라 출력 변동성이 심한 에너지원을 고품질 전력으로 전환하여 전력망에 연계가 가능한 시스템임. 에너지 저장이 없는 상태에서 신･재생 에너지 발전량 비율이 10%를 상회하는 경우, 전체 전력망의 불안정으로 인해 전력품질에 심각한 피해를 줄 수 있는 것으로 보고되고 있다.
(ESS기술의 효과)
스마트 그리드와 ESS가 결합하면 기존 전력망에 정보기술 (IT)이 응용되어 전력공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하고 ESS를 통해 필요한 시기에 전기에너지를 공급하여 에너지 효율을 향상시키는 시스템 구현이 가능함. 현재의 중앙집중식 전력계통 문제 해결을 위하여 분산전원의 특징을 갖고 있는 스마트 그리드와 ESS가 고안되었고 배터리 및 IT 기술의 접목이 이를 가능하게 하고 있음. 양방향 정보교류가 가능한 전력계통의 발전 및 전력공급, 송전 및 배관 각 단계에 ESS가 설치되어 에너지 효율을 증가시킴.
ESS는 야간에 유휴전력을 저장하고 주간에 사용하는 부하평준화(Load Leveling)를 통해 전력운영 최적화에 기여할 수 있음. 기존의 대규모 전력시스템과 소규모 분산형 에너지 저장 장치가 IT 기술로 연결되어 역할을 분담할 수 있도록 전력 구조가 재설계된 형태임. 스마트 그리드를 통한 양방향 정보교류를 통해 전력 수요량이 적은 시간대(ex : 심야)에 충전을 하고, 전력 수요량이 많은 시간(ex : 주간)에 발전을 통해 발전량을 평준화시킬 수 있다.
Tip
신재생에너지 발전원의 보급 확산은 새로운 ESS를 필요로 하고 있다. 특히 신재생에너지는 입지환경이나 자연조건에 크게 영향을 받아 출력 변동이 심하여 연속 공급이 불가능하고, 에너지 생산시점과 수요시점의 시간차가 발생하게 되므로 신･재생에너지 활성화를 위해서 에너지저장시스템이 중요하게 대두된다.
<참고자료> ☞ 본문 답변과 관련된 사이트, 문헌자료
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