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ESS 충전장치

ESS충전장치

1. 에너지저장장치 [ESS]

ESS의 개념

에너지저장장치( Energy Storage System, ESS )는 생산된 전기를 저장장치(배터리 등)에 저장했다가 전력이 필요할때 공급하여 전력사용 효율 향상을 도모함.




ESS 구성

① 전력저장원 (배터리, 압축공기 등)
② 전력변환장치 (PCS)
③ 전력관리시스템 등 제반 운영시스템으로 구성 (PMS, EMS)
* 전력저장원 : LiB(리튬이온전지), NaS(나트륨황전지), RFB(레독스흐름전지), Super Capacitor(슈퍼커패시터), Flywheel(플라이휠), CAES(압축공기저장)
* PCS : 배터리(DC)-계통(AC) 연계를 위한 전력변환시스템.



설치목적

주파수조정, 신재생에너지연계, 수요반응, 비상발전 등에 활용 함으로써 전력피크 억제, 전력품질 향상 및 전력수급 위기 대응 가능.


활용 구분 주요 내용
주파수 조정 실시간으로 변하는 주파수에 (60Hz) 즉각적인 충·방전으로 전력균형(Power Balance) 유지
신재생 연계 단속적인 풍력, 태양광 발전원의 출력보정 및 급전지시 응동 가능
수요반응 저렴할 때 충전하여 비쌀 때 방전하여 전기요금을 절감하고, 수요관리시장의 감축지시에
반응하여 보상금 수령
비상발전 대체 정전 방지를 통한 안정적 전력 공급 수단인 비상(예비) 전원으로 활용



기대효과

활용 기대효과는 공공기관 건축물이 ESS를 전력피크 억제를 위해 활용할 경우, 충전요금 및 기본요금, 사용량 요금 절감 가능.

① (충전요금 할인) 경부하 시간대(23~9시)에 ESS 충전시 전기사용 요금의 50% 할인(~'19년)
② (기본요금 절감) ESS 피크감축량(kw)의 3배에 해당하는 기본요금할인(~'19년)
③ (사용량요금 절감) 경부하 시간대 저장된 전력을 최대부하시간대에 활용함에 따라 기존 최대부하 시간대 부과된 전력 요금 절감 효과.







2. 태양광 연계 ESS란? (기존 태양광발전 시설에 연계)



ESS란?

ESS(Energy Storage System)란 전기 에너지를 저장해 두었다 필요한 때에 사용하는 장치로써, 충·방전이 가능한 2차 전지에 에너지를 저장하는 방식의 BESS(Battery ESS)가 대표적임.




태양광 연계 ESS REC 가중치 5.0 부여



구분 공급인증서
가중치
대상에너지 및 기준
설치유형 세부기준
태양광
에너지
1.2 일반부지에 설치하는 경우 100kw 미만
1.0 100kw 부터
0.7 3,000kw 초과부터
0.7 임야에 설치하는 경우 -
1.5 건축물 등 기존 시설물을 이용하는 경우 3,000kw 이하
1.0 3,000kw 초과부터
1.5 유지 등의 수면에 부유하여 설치하는 경우
1.0 자가용 발전설비를 통해 전력을 거래하는 경우
5.0 ESS설비 (태양광설비 연계) '18년, '19년
5.0 '20년 6월 연장

* ESS설치는 가중치 5.0으로 투입 대비 9%이윤 발생.




ESS 구성도

① 전력관리시스템 등 제반 운영시스템으로 구성(PMS, EMS).

* 전력저장원 : LiB(리튬이온전지), NaS(나트륨황전지), RFB(레독스흐름전지), Super Capacitor(슈퍼커패시터), Flywheel(플라이휠), CAES(압축공기저장)
* PCS : 배터리(DC)-계통(AC) 연계를 위한 전력변환시스템.




ESS 설비 구성

* ESS 설비의 구매에 필요한 기본적인 기자재는 아래와 같으며, 기본적인 기자재외에 ESS설비가 기능을 충분히 발휘할 수 있는 데에 필요하다고 판단에 세부 규격을 추가함.

기자재 설명
PCS 전지에 전력을 충전하거나 계통으로 전력을 공급하는 전력변환장치
배터리 PCS에 의해 전력을 저장하고 저장된 전력을 공급하는 이차전지 장치
BMS 전지의 상태와 전위차를 안정화하고, 과충전 또는 과방전시 전지를 보호하는 등
전지를 관리하는 시스템
PMS PCS와 BMS를 직접 통신하여 충·방전 전력량을 제어하고 시스템과 연계된 보호계전지 등과
보호협조 기능을 수행하는 전력관리시스템
EMS 에너지를 효율적으로 관리하기 위해 다수의 PMS 또는 원격지에서 설비를 제어하거나
상위제어기(예, SCADA)를 통해 다른 시스템과 상호 동작할 수 있는 통합 에너지관리시스템
전기설비 ESS 시스템을 계통에 연결하는 변압기, 차단기, 보호계전기, 전력량계, 접지 및 통신 등의 기자재
공조설비 전지의 수명과 성능을 안정적으로 유지하기 위한 항온항습설비
소방설비 ESS 설비의 사고를 대비한 CO2 또는 하론 등의 설비



ESS 관련구성


BMS (Battery Management System)

배터리 cell 용량, 보호, 수명예측, 충·방전 제어 등 배터리가 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 제어하는 장치

PMS (Power Management System)

수용가의 효율적 에너지 사용 목적에 맞게 ESS 및 관련 설비를 최적으로 운영하는 제어 프로그램





3. 야간 발전 제도란? (태양광 발전소 + 야간발전 ESS시설)



현재 시행 안됨, 19년 10월경 시행될 것으로 예상

한전선로 용량 부족으로 태양광발전소 계통연계가 약 4년~5년 지연되는 곳에 ESS(에너지 저장 장치)를 태양광 허가 용량의 배터리 용량 4배 이상 설치시 한전 용량부족과 관계없이 바로 연계 계통이 가능함.

① REC 가중치 5.0배.
② 태양광 발전량을 낮에 90% 충전하고, 밤에 방전 조건.
③ 한전 선로 DL당 약 10메가 추가 연계계통 가능.
④ 발전허가 및 개발행위, PPA접수 완료된 사업자 우선.
⑤ 예) 태양광 100Kw급 기준 배터리 용량 400kw이상 설치.