세계가 더욱 지속 가능하고 깨끗한 에너지 미래로 나아가면서 에너지 저장 시스템은 에너지 믹스의 핵심 요소가 되었습니다. 이러한 시스템 중 상업용 및 산업용(C&I) 에너지 저장과 대규모 배터리 저장은 최근 몇 년 동안 부상한 두 가지 주요 솔루션입니다. 본 에세이에서는 이 두 가지 유형의 에너지 저장 시스템의 차이점과 그 적용 분야에 대해 살펴보겠습니다.
산업 및 상업용 에너지 저장 시스템은 대부분 하나의 캐비닛에 통합되어 구축됩니다. 상업 및 산업용 에너지 저장 시스템은 상업용 건물, 병원, 데이터 센터와 같은 시설에 예비 전력을 공급하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 대용량 배터리 저장 시스템보다 규모가 작으며, 용량은 수백 킬로와트에서 수 메가와트에 이르며, 단시간, 종종 최대 몇 시간 동안 전력을 공급하도록 설계되었습니다. 상업 및 산업용 에너지 저장 시스템은 또한 피크 시간대의 에너지 수요를 줄이고 전압 조정 및 주파수 제어를 통해 전력 품질을 개선하는 데에도 사용됩니다.C&I 에너지 저장 시스템현장이나 원격으로 설치할 수 있으며, 에너지 비용을 줄이고 에너지 회복력을 높이고자 하는 시설에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
반면, 대용량 배터리 에너지 저장 시스템은 풍력이나 태양광과 같은 재생 에너지원에서 에너지를 저장하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 수십에서 수백 메가와트의 용량을 가지고 있으며, 몇 시간에서 며칠까지 장기간 에너지를 저장할 수 있습니다. 피크 쉐이빙, 부하 분산, 주파수 조정과 같은 전력망 서비스를 제공하는 데 자주 사용됩니다. 대용량 배터리 저장 시스템은 용도에 따라 재생 에너지원 근처 또는 전력망 근처에 위치할 수 있으며, 세계가 더욱 지속 가능한 에너지 믹스로 전환함에 따라 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
상업 및 산업용 에너지 저장 시스템 구조도
에너지 저장 플랜트 시스템 구조도
C&I 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: 용량
상업용 및 산업용(C&I) 에너지 저장 시스템은 일반적으로 수백 킬로와트(kW)에서 수 메가와트(MW)의 용량을 갖습니다. 이러한 시스템은 보통 몇 시간 정도의 단기간 예비 전력을 공급하고 피크 시간대의 에너지 수요를 줄이도록 설계되었습니다. 또한 전압 조정 및 주파수 제어를 통해 전력 품질을 개선하는 데에도 사용됩니다.
이에 비해 대규모 배터리 저장 시스템은 C&I 에너지 저장 시스템보다 훨씬 더 큰 용량을 가지고 있습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 수십에서 수백 메가와트의 용량을 가지며 풍력 및 태양광과 같은 재생 에너지원에서 에너지를 저장하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 몇 시간에서 며칠까지 장기간 에너지를 저장할 수 있으며, 피크 쉐이빙, 부하 분산, 주파수 조정과 같은 전력망 서비스를 제공하는 데 사용됩니다.
C&I 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: 크기
C&I 에너지 저장 시스템의 물리적 크기 또한 일반적으로 대규모 배터리 저장 시스템보다 작습니다. C&I 에너지 저장 시스템은 현장 또는 원격지에 설치할 수 있으며, 컴팩트하게 설계되어 기존 건물이나 시설에 쉽게 통합할 수 있습니다. 반면, 대규모 배터리 저장 시스템은 더 많은 공간을 필요로 하며, 일반적으로 넓은 부지나 배터리 및 기타 관련 장비를 수용하도록 특별히 설계된 특수 건물에 설치됩니다.
C&I 에너지 저장 시스템과 대규모 배터리 저장 시스템 간의 크기와 용량 차이는 주로 설계 대상의 차이에서 기인합니다. C&I 에너지 저장 시스템은 개별 시설의 피크 시간대에 예비 전력을 공급하고 에너지 수요를 줄이기 위해 설계되었습니다. 반면, 대규모 배터리 저장 시스템은 재생 에너지원의 전력망 통합을 지원하고 더 넓은 지역 사회에 전력망 서비스를 제공하기 위해 훨씬 더 큰 규모의 에너지 저장을 제공합니다.
C&I 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: 배터리
상업 및 산업용 에너지 저장에너지 기반 배터리를 사용합니다. 상업용 및 산업용 에너지 저장 장치는 반응 시간 요구 조건이 비교적 낮기 때문에, 에너지 기반 배터리는 비용, 사이클 수명, 반응 시간 및 기타 요소를 종합적으로 고려하여 사용됩니다.
에너지 저장 발전소는 주파수 조정을 위해 전력형 배터리를 사용합니다. 상업용 및 산업용 에너지 저장 시스템과 마찬가지로 대부분의 에너지 저장 발전소는 전력형 배터리를 사용하지만, 보조 전력 서비스를 제공해야 하기 때문에 FM 발전소의 에너지 저장 배터리 시스템은 사이클 수명과 응답 시간 요건이 더 높습니다. 주파수 조정 및 비상 백업 배터리는 전력형을 선택해야 합니다. 일부 계통 규모 에너지 저장 회사들은 발전소 배터리 시스템의 사이클 시간을 출시했습니다. 일부 계통 규모 에너지 저장 회사들은 발전소 배터리 시스템을 출시하여 사이클 시간을 약 8,000배까지 늘릴 수 있게 되었는데, 이는 일반 에너지형 배터리보다 높은 수치입니다.
C&I 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: BMS
상업용 및 산업용 에너지 저장 배터리 시스템은 과충전, 과방전, 과전류, 과열, 저온도, 단락 및 전류 제한 보호 기능을 제공할 수 있습니다.배터리 팩상업용 및 산업용 에너지 저장 배터리 시스템은 충전 중 전압 평형화 기능, 백그라운드 소프트웨어를 통한 매개변수 구성 및 데이터 모니터링, 다양한 유형의 PCS와의 통신, 에너지 저장 시스템의 공동 지능형 관리 기능도 제공할 수 있습니다.
에너지 저장 발전소는 배터리를 계층 및 레벨별로 통합 관리하여 더욱 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 에너지 저장 발전소는 각 계층 및 레벨의 특성에 따라 배터리의 다양한 매개변수와 작동 상태를 계산 및 분석하고, 균등화, 경보, 보호 등의 효과적인 관리를 실현하여 각 배터리 그룹이 동일한 출력을 달성하고 시스템이 최상의 작동 조건과 최장 작동 시간을 달성하도록 보장합니다. 정확하고 효과적인 배터리 관리 정보를 제공하고, 배터리 균등화 관리를 통해 배터리 에너지 이용 효율을 크게 향상시키고 부하 특성을 최적화합니다. 동시에 배터리 수명을 극대화하고 에너지 저장 시스템의 안정성, 안전성 및 신뢰성을 보장합니다.
C&I 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: PCS
에너지 저장 컨버터(PCS)는 에너지 저장 장치와 전력망을 연결하는 핵심 장치입니다. 상업용 및 산업용 에너지 저장 PCS는 상대적으로 단일 기능을 수행하며 적응성이 뛰어납니다. 상업용 및 산업용 에너지 저장 인버터는 양방향 전류 변환을 기반으로 하며, 크기가 작고 필요에 따라 유연하게 확장할 수 있으며, 배터리 시스템과의 통합이 용이합니다. 150~750V의 매우 넓은 전압 범위를 제공하여 납축전지, 리튬이온전지, LEP 등 다양한 배터리의 직렬 및 병렬 연결 요구를 충족할 수 있습니다. 단방향 충방전 방식으로 다양한 유형의 PV 인버터에 적합합니다.
에너지 저장 발전소 PCS는 계통 지원 기능을 갖추고 있습니다. 에너지 저장 발전소 컨버터의 직류 측 전압은 광범위하여 1500V까지 전부하에서 작동할 수 있습니다. 컨버터의 기본 기능 외에도 1차 주파수 조정, 전원망 부하 고속 스케줄링 기능 등 계통 지원 기능을 갖추고 있습니다. 계통 적응성이 뛰어나고 빠른 전력 응답(<30ms)을 달성할 수 있습니다.
산업 및 상업용 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: EMS
상업용 및 산업용 에너지 저장 EMS 시스템 기능은 더 기본적인 수준입니다. 대부분의 상업용 및 산업용 에너지 저장 시스템 EMS는 계통 연계 없이도 로컬 에너지 관리만 효율적으로 수행하면 되며, 저장 시스템 배터리 잔량 관리를 지원하여 운영 안전을 보장하고, 밀리초 단위의 신속한 대응을 지원하며, 에너지 저장 하위 시스템 장비의 통합 관리 및 중앙 집중식 제어를 실현해야 합니다.
에너지 저장 발전소의 EMS 시스템은 더욱 까다로워지고 있습니다. 기본적인 에너지 관리 기능 외에도 마이크로그리드 시스템을 위한 계통 배전 인터페이스와 에너지 관리 기능을 제공해야 합니다. 다양한 통신 규정을 지원하고, 표준 전력 배전 인터페이스를 갖추고, 에너지 전달, 마이크로그리드 및 전력 주파수 조정과 같은 애플리케이션의 에너지를 관리 및 모니터링하고, 소스, 네트워크, 부하, 저장과 같은 다중 에너지 보완 시스템의 모니터링을 지원해야 합니다.
산업 및 상업용 에너지 저장 vs. 대규모 배터리 저장: 응용 분야
C&I 에너지 저장 시스템은 주로 다음을 포함한 현장 또는 현장 근처 에너지 저장 및 관리 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.
- 예비 전력: C&I 에너지 저장 시스템은 전력망 정전이나 고장 발생 시 예비 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 이를 통해 데이터 센터, 병원, 제조 공장 등 주요 시설의 운영이 중단 없이 지속될 수 있습니다.
- 부하 전환: C&I 에너지 저장 시스템은 에너지 사용량을 최대 수요 기간에서 에너지 가격이 저렴한 비수요 기간으로 전환하여 에너지 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 수요 대응: C&I 에너지 저장 시스템은 폭염 기간 등 에너지 사용량이 많은 기간 동안 최대 에너지 수요를 줄이는 데 사용될 수 있습니다. 즉, 비수요 기간에 에너지를 저장하고 최대 수요 기간에 에너지를 방전하는 것입니다.
- 전력 품질: C&I 에너지 저장 시스템은 민감한 장비와 전자 장치에 중요한 전압 조절 및 주파수 제어를 제공하여 전력 품질을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이와 대조적으로 대규모 배터리 저장 시스템은 다음을 포함하여 그리드 규모 에너지 저장 및 관리 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.
재생 가능 에너지원으로부터 에너지 저장: 대규모 배터리 저장 시스템은 풍력 및 태양광과 같은 재생 가능 에너지원으로부터 에너지를 저장하는 데 사용됩니다. 이러한 재생 가능 에너지원은 간헐적이며 일관된 에너지 공급을 위해 저장이 필요합니다.
- 피크 수요 감축: 대규모 배터리 저장 시스템은 수요가 높은 기간 동안 저장된 에너지를 방전하여 에너지 피크 수요를 줄이는 데 도움이 되며, 이를 통해 피크 기간에만 사용되는 값비싼 피커 발전소의 필요성을 피할 수 있습니다.
- 부하 분산: 대규모 배터리 저장 시스템은 수요가 낮은 기간 동안 에너지를 저장하고 수요가 높은 기간 동안 에너지를 방전하여 전력망의 균형을 맞추는 데 도움이 될 수 있으며, 이를 통해 정전을 방지하고 전력망의 안정성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 주파수 조절: 대규모 배터리 저장 시스템은 일관된 주파수를 유지하는 데 도움이 되는 에너지를 제공하거나 흡수하여 그리드의 주파수를 조절하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 그리드의 안정성을 보장하는 데 중요합니다.
결론적으로, C&I 에너지 저장 시스템과 대규모 배터리 저장 시스템은 모두 고유한 용도와 장점을 가지고 있습니다. C&I 시스템은 전력 품질을 향상시키고 시설에 대한 백업 기능을 제공하는 반면, 대규모 저장 시스템은 재생 에너지를 통합하고 전력망을 지원합니다. 적합한 시스템 선택은 적용 분야, 저장 기간, 그리고 비용 효율성에 따라 달라집니다.
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게시 시간: 2024년 11월 12일