ESS (Energy Storage System), 에너지 저장 장치란? PCS( Power Conversion System)?

ESS, 에너지를 저장하는 배터리와 시스템 

◈에너지 저장 장치 (Energy Storage System)의 수요도 증가 중이고, 관심도 많아지고 있습니다.

간략하게 무엇인지, 왜 필요한지 정리해보겠습니다.

 

◈에너지 저장 장치는 에너지를 저장하고 나중에 필요할 때 사용할 수 있는 시스템을 말합니다. 다양한 형태의 에너지 저장 장치가 개발되어 에너지의 효율적인 활용과 전력 공급의 안정성을 향상시키는 데에 기여하고 있습니다. 

 

일반적으로 생산되고 남은 전력을 저장하려는 용도로 제일 많이 사용합니다.

 

여기에 몇 가지 주요한 에너지 저장 장치를 소개하겠습니다:

배터리: 배터리는 전기 에너지를 화학 에너지로 저장하는 장치로 가장 널리 사용되고 있는 에너지 저장 장치입니다. 리튬이온 배터리가 가장 일반적이며, 이외에도 납산화물 배터리, 플로우 배터리 등 다양한 종류의 배터리가 있습니다.

 

ESS -Inside Climate News-

위와 같이 여러개의 배터리를 시스템과 같이 컨테이너 형식으로 설치- 운영합니다

연료전지: 연료전지는 화학 반응을 통해 연료를 전기로 변환하는 장치입니다. 수소 연료전지가 가장 잘 알려져 있으며, 수소와 산소를 사용하여 전기와 물을 생성합니다.

압축 공기 저장: 압축 공기 저장은 공기를 압축하여 에너지를 저장하는 방식입니다. 필요에 따라 압축 공기를 사용하여 전기를 생성하거나 기계적인 작업을 수행할 수 있습니다.

수소 저장: 수소 저장은 수소를 압축 또는 액체로 저장하는 방법입니다. 압축 수소 저장 탱크나 액체 수소 저장 탱크를 사용하여 수소를 보관하고 필요할 때 사용할 수 있습니다.

 

열 저장: 열 저장은 고온 또는 저온 열을 저장하는 방법입니다. 열을 저장하여 나중에 전기 또는 열 에너지로 변환할 수 있습니다. 열 저장 장치에는 열 퓨즈, 열 축전기, 열 펌프 등이 포함됩니다.

 

이 외에도 다양한 에너지 저장 기술과 장치가 개발되고 있으며, 연구와 기술의 발전으로 더 효율적이고 경제적인 에너지 저장 장치가 개발될 것으로 기대됩니다.

 

사실 어느 것이 제일 경제적이냐? 제일 안전하냐? 제일 탄소 배출이 적냐? 에 대해선 아직 말이 많거든요.

 

 

PCS 전력 변환 시스템, -clouglobal-

 

◈ 하지만 일반적으로 사용되는 리튬이온 배터리(전기차에 들어가는 배터리와 거의 동일합니다.)를 사용하여, 전력 그리드에 연결하기 위해선, 단순히 배터리만 필요한 것은 아닙니다. 교류에서 직류로, 혹은 알맞은 전압레벨로, 많은 장치들이 필요합니다. 이런 장치들을 하나의 개념으로 묶어서, 

전력 변환 시스템 PSC, Power Conversion System으로 표현합니다. PSC는 전력을 한 형태에서 다른 형태로 변환하는 시스템을 의미합니다. 주로 전기 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환하거나, 반대로 다른 형태의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 역할을 수행합니다.

전력 변환 시스템은 다양한 기술과 장치를 포함할 수 있습니다. 몇 가지 일반적인 예는 다음과 같습니다:

인버터 (Inverter): DC(Direct Current) 전력을 AC(Alternating Current) 전력으로 변환하는 장치입니다. 태양광 발전 시스템이나 배터리 저장 시스템에서 사용됩니다.

컨버터 (Converter): 전력을 다른 전압, 전류 또는 주파수로 변환하는 장치입니다. 전력 그리드 간의 전압 호환성을 제공하거나, 전압/전류를 조절하여 장치 및 시스템에 필요한 전원을 제공합니다.

트랜스포머 (Transformer): 전압을 변환하는 장치로, 전력의 전압을 높이거나 낮추는 역할을 합니다. 전력의 변압을 통해 전기 송전과 변압기를 연결하며 전력의 효율적인 전달을 지원합니다.

회전 변환기 (Rotary Converter): AC 전력을 DC 전력 또는 DC 전력을 AC 전력으로 변환하는 장치입니다. 역률 보정, 전력 품질 개선 등의 목적으로 사용될 수 있습니다.

정류기 (Rectifier): AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 장치입니다. 예를 들어, 태양광 패널이나 풍력 발전기에서 생성된 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 저장 시스템에 공급합니다.

Power Conversion System은 다양한 에너지 시스템 및 전력 네트워크에서 중요한 역할을 담당하며, 전력의 효율적인 변환과 제어를 위해 사용됩니다.

 

◈스마트 그리드, 전력 공학 쪽에선 이런 ESS를 가지고 고차원적인 전력 운영 방식을 선택하지만, 이러한 내용들은 다루지 않겠습니다.

에너지를 저장한다는 개념과 이것을 이루는 수많은 부품들의 시스템이라고 이해하시면 될 것 같습니다.

 

#와이디 생각
- 가볍게 개념만 정리했습니다.