ESS 시스템
에너지 저장장치(ESS; Energy Storage System)는 전력을 효율적으로 사용하게 하는 설비로, 주파수 조정, 신재생에너지 출력 안정화, 전력피크 저감 등에 활용함으로써 전력품질 향상 및 전력수급 위기 대응이 가능한 설비임. ESS는 배터리(Battery), 전력변환장치(PCS; Power Conditioner System), 배터리관리장치(BMS; Battery Management System), 전력관리장치(Power Management System or Energy Management System) 등의 제반운영 시스템으로 구성됨. ESS의 종류는 ESS 구성요소 중 하나인 배터리(Battery)의 4가지 저장방식(물리적/화학적/전자기적/열적 저장방식)에 따라, 다양한 ESS가 존재함.
다운로드전력변환장치(PCS)로부터 받은 전기에너지를 직류(DC)저장(또는 충전)하거나, 저장되어 있는 전기에너지를 계통에 출력(또는 방전)하는 동작을 수행하는 장치임. 종류로는 한 번 소모 시 다시는 사용할 수 없는 1차 전지와 충전하여 여러 번 재사용이 가능한 2차 전지로 구분할 수 있음.
PDF배터리에 저장된 전기에너지를 상용의 전압, 주파수를 가진 전력으로 바꾸어 주거나(방전), 또는 그 반대로 상용의 전원, 주파수를 가진 전력을 직류(DC)로 변환하여 배터리를 충전하는 동작을 수행하는 장치임.
PDF배터리의 전류, 전압, 온도 등 실시간 데이터를 저장하고, 저장용량(SOC)을 계산하여, 배터리의 용량 및 수명을 예측하는 등의 전반적인 배터리의 상태 및 동작을 관리하고 감시하는 장치로, PCS, PMS와 통신하여 정보를 교환함. 배터리관리장치는 하드웨어적으로 크게 전자제어장치(ECU)와 셀 모듈(CM)로 구성되어 있으며, 소프트웨어적으로는 계측 알고리즘과 충전량 계산, 수명 예측, 셀 밸런싱 알고리즘 등이 사용됨. 또한, 배터리관리장치에 사용되는 기술은 열관리 제어 기술과 배터리충전상태(SOC) 제어기술 등이 있음.
PDF에너지 저장장치 내에서의 에너지 소비를 감시하고 규제하며, 전력 사용을 예측하여 필요한 조정을 할 수 있는 기능 등 전력을 관리하는 시스템으로, 전력변환장치(PCS)와 배터리 주변기기의 정보를 제공받아 에너지저장장치로 실시간 모니터링이 가능하여 어플리케이션의 연산결과를 반영, 배터리 관리장치(BMS)에 지시 및 관리하는 장치임. 종류로는 건물용인 BEMS, 산업용(공장용)인 FEMS, 가정용인 HEMS, 지역용인 CEMS, 스마트 그리드용 EMS 등이 있음.
PDF전력소비가 적은 밤 시간에 잉여전력을 이용하여 높은 곳의 저수지로 물을 퍼 올려 저장한 후 낮 시간에 물을 낙하시켜 발전하는 기술
PDF잉여전력을 이용, 공기를 압축하여 암반, 폐갱도, 터널 등에 저장하는 기술로, 필요 시 저장한 압축공기를 가열 및 팽창시켜 터빈을 운전하여 발전하는 기술
PDF로터를 빠르게 회전시켜 전기에너지를 회전에너지로 저장하고, 필요 시 전기에너지로 변환하는 기술
PDF리튬이온 이차 전지에 잉여 전기를 저장시키는 기술
PDF용융 나트륨과 용융 유황을 각각 음극과 양극 활물질을 이용한 이차전지를 사용하는 기술
PDF액체 전해질 전기화학 반응에 의해 충ㆍ방전이 가능한 이차전지를 사용하는 기술
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