2024년까지 폭발적으로 성장하는 글로벌 에너지 저장 시장은 점차적으로 에너지 저장의 중요성을 인식하게 되었습니다.배터리 에너지 저장 시스템다양한 시장, 특히 태양광 시장에서 이러한 추세는 점차 전력망의 중요한 부분으로 자리 잡고 있습니다. 태양광 에너지는 간헐적인 특성으로 인해 공급이 불안정하며, 배터리 에너지 저장 시스템은 주파수 조절을 통해 전력망 운영의 균형을 효과적으로 유지할 수 있습니다. 앞으로 에너지 저장 장치는 최대 용량을 제공하고 배전, 송전, 발전 시설에 대한 고비용 투자 필요성을 지연시키는 데 더욱 중요한 역할을 할 것입니다.
지난 10년 동안 태양광 및 배터리 에너지 저장 시스템의 비용이 크게 하락했습니다. 많은 시장에서 재생 에너지 활용은 기존 화석 연료 및 원자력 발전의 경쟁력을 점차 약화시키고 있습니다. 한때 재생 에너지 발전 비용이 너무 높다는 인식이 널리 퍼져 있었지만, 오늘날 특정 화석 에너지원의 비용은 재생 에너지 발전 비용보다 훨씬 높습니다.
또한,태양광 + 저장 시설의 조합으로 전력망에 전력을 공급할 수 있습니다.천연가스 화력 발전소의 역할을 대체합니다. 태양광 발전 시설의 투자 비용이 크게 절감되고 수명 주기 내내 연료 비용이 발생하지 않기 때문에, 이러한 조합은 이미 기존 에너지원보다 저렴한 비용으로 에너지를 제공하고 있습니다. 태양광 발전 시설을 배터리 저장 시스템과 결합하면 특정 기간 동안 전력을 사용할 수 있으며, 배터리의 빠른 응답 시간 덕분에 용량 시장과 보조 서비스 시장 모두의 요구에 유연하게 대응할 수 있습니다.
현재,리튬 철 인산(LiFePO4) 기술을 기반으로 한 리튬 이온 배터리가 에너지 저장 시장을 장악하고 있습니다.이러한 배터리는 높은 안전성, 긴 사이클 수명 및 안정적인 열 성능으로 인해 널리 사용됩니다. 에너지 밀도는리튬 철 인산염 배터리다른 유형의 리튬 배터리보다 약간 낮지만, 생산 공정 최적화, 제조 효율성 향상, 비용 절감을 통해 상당한 진전을 이루었습니다. 2030년까지 리튬인산철 배터리 가격은 더욱 하락할 것으로 예상되며, 에너지 저장 시장에서의 경쟁력은 지속적으로 향상될 것입니다.
전기 자동차에 대한 수요가 급증함에 따라주거용 에너지 저장 시스템, C&I 에너지 저장 시스템대규모 에너지 저장 시스템에서 Li-FePO4 배터리는 비용, 수명, 안전성 측면에서 뛰어난 장점을 가지고 있어 신뢰할 수 있는 선택입니다. 다른 화학 배터리만큼 에너지 밀도 목표가 크지는 않지만, 안전성과 장수명 측면에서 뛰어난 장점을 지니고 있어 장기적인 신뢰성이 요구되는 응용 분야에서 활용될 수 있습니다.
배터리 에너지 저장 장비를 배치할 때 고려해야 할 요소
에너지 저장 장비를 구축할 때는 여러 가지 요소를 고려해야 합니다. 배터리 에너지 저장 시스템의 전력과 수명은 프로젝트 목적에 따라 달라집니다. 프로젝트의 목적은 경제적 가치에 의해 결정됩니다. 또한, 경제적 가치는 에너지 저장 시스템이 참여하는 시장에 따라 달라집니다. 이 시장은 궁극적으로 배터리가 에너지를 어떻게 분배하고, 충전 또는 방전하며, 얼마나 오래 지속될지를 결정합니다. 따라서 배터리의 전력과 수명은 에너지 저장 시스템의 투자 비용뿐만 아니라 작동 수명도 결정합니다.
배터리 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전 과정은 일부 시장에서 수익성이 있을 수 있습니다. 다른 경우에는 충전 비용만 필요하며, 충전 비용이 에너지 저장 사업 운영 비용과 동일합니다. 충전량과 충전 속도는 방전량과 동일하지 않습니다.
예를 들어, 그리드 규모의 태양광+배터리 에너지 저장 설비 또는 태양광 에너지를 사용하는 클라이언트 측 저장 시스템 애플리케이션에서 배터리 저장 시스템은 투자 세액 공제(ITC) 자격을 얻기 위해 태양광 발전 시설의 전력을 사용합니다. 예를 들어, 지역 송전 기관(RTO)의 에너지 저장 시스템에 대한 'Pay-to-Charge' 개념에는 미묘한 차이가 있습니다. 투자 세액 공제(ITC)의 경우, 배터리 저장 시스템은 프로젝트의 자산 가치를 높여 소유주의 내부 수익률을 높입니다. PJM의 경우, 배터리 저장 시스템은 충전 및 방전 비용을 지불하므로 투자 회수 보상은 전기 처리량에 비례합니다.
배터리의 전력과 지속 시간이 수명을 결정한다는 것은 직관에 어긋나는 것처럼 보입니다. 전력, 지속 시간, 수명 등 여러 요소가 배터리 저장 기술을 다른 에너지 기술과 차별화합니다. 배터리 에너지 저장 시스템의 핵심은 배터리입니다. 태양 전지와 마찬가지로 배터리의 재료는 시간이 지남에 따라 열화되어 성능이 저하됩니다. 태양 전지는 출력과 효율이 떨어지고, 배터리의 열화는 에너지 저장 용량의 손실을 초래합니다.태양광 시스템은 20~25년 동안 지속될 수 있는 반면, 배터리 저장 시스템은 일반적으로 10~15년 정도만 지속됩니다.
모든 프로젝트에서 교체 및 교체 비용을 고려해야 합니다. 교체 가능성은 프로젝트 처리량과 운영 조건에 따라 달라집니다.
배터리 성능 저하로 이어지는 4가지 주요 요인은 무엇입니까?
- 배터리 작동 온도
- 배터리 전류
- 평균 배터리 충전 상태(SOC)
- 평균 배터리 충전 상태(SOC)의 '진동', 즉 배터리가 대부분의 시간 동안 유지하는 평균 배터리 충전 상태(SOC)의 간격입니다. 세 번째와 네 번째 요인은 서로 연관되어 있습니다.
이 프로젝트에서는 배터리 수명을 관리하는 데 두 가지 전략이 있습니다.첫 번째 전략은 프로젝트가 수익으로 뒷받침된다면 배터리 크기를 줄이고, 향후 계획된 교체 비용을 줄이는 것입니다. 많은 시장에서 계획된 수익은 향후 교체 비용을 충당할 수 있습니다. 일반적으로 향후 교체 비용을 예측할 때는 부품의 향후 비용 절감을 고려해야 하며, 이는 지난 10년간의 시장 경험과 일치합니다. 두 번째 전략은 병렬 셀을 구현하여 총 전류(또는 C-rate, 시간당 충전 또는 방전으로 간단히 정의됨)를 최소화하기 위해 배터리 크기를 늘리는 것입니다. 충전 및 방전 전류가 낮을수록 배터리가 충전 및 방전 중에 열을 발생시키므로 온도가 낮아지는 경향이 있습니다. 배터리 저장 시스템에 에너지가 초과되고 에너지 사용량이 적으면 배터리의 충전 및 방전량이 줄어들고 수명이 연장됩니다.
배터리 충전/방전은 핵심 용어입니다.자동차 업계에서는 일반적으로 배터리 수명 측정 기준으로 '사이클'을 사용합니다. 고정형 에너지 저장 장치에서는 배터리가 부분 사이클(부분 충전 또는 부분 방전)될 가능성이 더 높습니다. 즉, 각 충전 및 방전 횟수가 충분하지 않은 상태에서 배터리가 부분적으로 충전되거나 부분적으로 방전될 수 있습니다.
사용 가능한 배터리 에너지.에너지 저장 시스템 애플리케이션은 하루 한 번 미만으로 작동할 수 있으며, 시장 적용 분야에 따라 이 수치를 초과할 수도 있습니다. 따라서 담당자는 배터리 처리량을 평가하여 배터리 수명을 확인해야 합니다.
에너지 저장 장치 수명 및 검증
에너지 저장 장치 테스트는 두 가지 주요 영역으로 구성됩니다.첫째, 배터리 셀 테스트는 배터리 에너지 저장 시스템의 수명을 평가하는 데 중요합니다.배터리 셀 테스트를 통해 배터리 셀의 강점과 약점을 파악하고, 운영자가 배터리를 에너지 저장 시스템에 어떻게 통합해야 하는지, 그리고 이러한 통합이 적절한지 여부를 이해하는 데 도움이 됩니다.
배터리 셀의 직렬 및 병렬 구성은 배터리 시스템이 작동하는 방식과 설계 방식을 이해하는 데 도움이 됩니다.직렬로 연결된 배터리 셀은 배터리 전압의 스태킹을 허용합니다.즉, 직렬로 연결된 여러 배터리 셀이 있는 배터리 시스템의 시스템 전압은 개별 배터리 셀 전압에 셀 수를 곱한 값과 같습니다.직렬로 연결된 배터리 아키텍처는 비용상의 이점을 제공하지만 몇 가지 단점도 있습니다.배터리를 직렬로 연결하면 개별 셀은 배터리 팩과 동일한 전류를 소비합니다.예를 들어, 한 셀의 최대 전압이 1V이고 최대 전류가 1A인 경우 직렬로 연결된 10개의 셀은 최대 전압이 10V이지만 최대 전류는 여전히 1A이므로 총 전력은 10V * 1A = 10W입니다.직렬로 연결하면 배터리 시스템은 전압 모니터링의 과제에 직면합니다.비용을 줄이기 위해 직렬로 연결된 배터리 팩에서 전압 모니터링을 수행할 수 있지만 개별 셀의 손상이나 용량 저하를 감지하기 어렵습니다.
반면, 병렬 배터리는 전류 스태킹을 허용합니다. 즉, 병렬 배터리 팩의 전압은 개별 셀 전압과 같고, 시스템 전류는 개별 셀 전류에 병렬로 연결된 셀 수를 곱한 값과 같습니다. 예를 들어, 동일한 1V, 1A 배터리를 사용하는 경우, 배터리 두 개를 병렬로 연결하면 전류가 절반으로 줄어듭니다. 그런 다음 병렬 배터리 10쌍을 직렬로 연결하여 1V 전압, 1A 전류에서 10V를 얻을 수 있지만, 이는 병렬 구성에서 더 일반적입니다.
배터리 연결 방식의 직렬 및 병렬 차이는 배터리 용량 보증이나 보증 정책을 고려할 때 중요합니다. 다음 요소들은 배터리 계층 구조를 따라 아래로 흐르며 궁극적으로 배터리 수명에 영향을 미칩니다.시장 특징 ➜ 충전/방전 동작 ➜ 시스템 제한 ➜ 배터리 직렬 및 병렬 아키텍처.따라서 배터리 명판 용량이 배터리 저장 시스템에 과충전이 발생할 수 있음을 의미하는 것은 아닙니다. 과충전 발생 여부는 배터리 보증에 중요한데, 배터리 전류와 온도(SOC 범위 내 셀 유지 온도)를 결정하기 때문입니다. 또한, 일상적인 작동은 배터리 수명을 좌우합니다.
시스템 테스트는 배터리 셀 테스트의 보조적인 과정이며, 배터리 시스템의 적절한 작동을 입증하는 프로젝트 요구 사항에 더 많이 적용됩니다.
에너지 저장 배터리 제조업체는 계약 이행을 위해 일반적으로 시스템 및 하위 시스템 기능을 검증하기 위한 공장 또는 현장 시운전 테스트 프로토콜을 개발하지만, 배터리 시스템 성능이 배터리 수명을 초과할 위험을 해결하지 못하는 경우가 많습니다. 현장 시운전과 관련하여 흔히 논의되는 사항은 용량 테스트 조건과 이러한 조건이 배터리 시스템 적용 분야와 관련이 있는지 여부입니다.
배터리 테스트의 중요성
DNV GL에서 배터리를 테스트한 후, 해당 데이터는 연간 배터리 성능 점수표에 통합되어 배터리 시스템 구매자에게 독립적인 데이터를 제공합니다. 이 점수표는 배터리가 온도, 전류, 평균 충전 상태(SOC), 그리고 평균 충전 상태(SOC) 변동의 네 가지 적용 조건에 어떻게 반응하는지 보여줍니다.
이 테스트는 배터리 성능을 직렬-병렬 구성, 시스템 제한, 시중 충전/방전 동작 및 시중 기능 등과 비교합니다. 이 특별한 서비스는 배터리 제조업체가 책임감을 갖고 보증을 올바르게 평가하는지 독립적으로 검증하여 배터리 시스템 소유자가 기술적 위험에 노출될 가능성을 정보에 기반하여 평가할 수 있도록 합니다.
에너지 저장 장비 공급업체 선택
배터리 저장 비전을 실현하기 위해공급업체 선택이 중요합니다따라서 유틸리티 규모의 과제와 기회의 모든 측면을 이해하는 신뢰할 수 있는 기술 전문가와 협력하는 것이 프로젝트 성공을 위한 최선의 방법입니다. 배터리 저장 시스템 공급업체를 선정할 때는 시스템이 국제 인증 기준을 충족하는지 확인해야 합니다. 예를 들어, 배터리 저장 시스템은 UL9450A에 따라 테스트되었으며, 테스트 보고서를 검토할 수 있습니다. 추가적인 화재 감지 및 보호, 환기와 같은 기타 위치별 요구 사항은 제조업체의 기본 제품에 포함되지 않을 수 있으며, 필수 추가 기능으로 표시해야 합니다.
요약하자면, 유틸리티 규모의 에너지 저장 장치는 전기 에너지 저장을 제공하고 부하 지점(POL), 최대 수요, 그리고 간헐적 전력 솔루션을 지원하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 시스템은 화석 연료 시스템 및/또는 기존의 업그레이드가 비효율적이거나 비실용적이거나 비용이 많이 드는 것으로 간주되는 많은 분야에서 사용됩니다. 이러한 프로젝트의 성공과 재정적 타당성에는 여러 요인이 영향을 미칠 수 있습니다.
신뢰할 수 있는 배터리 저장 장치 제조업체와 협력하는 것이 중요합니다.BSLBATT Energy는 지능형 배터리 저장 솔루션 분야를 선도하는 기업으로, 특수 용도를 위한 첨단 엔지니어링 솔루션을 설계, 제조 및 제공합니다. BSLBATT의 비전은 고객의 사업에 영향을 미치는 고유한 에너지 문제 해결을 지원하는 데 집중되어 있으며, BSLBATT의 전문성을 바탕으로 고객 목표 달성을 위한 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
게시 시간: 2024년 8월 28일