기존의 에너지원은 비용이 많이 듭니다. 그래서 전 세계는 재생 가능한 에너지원으로 향하고 있습니다. 이러한 상황에서 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)과 같은 최신 기술의 가치가 높아지고 있습니다. 나중에 사용할 수 있도록 전기의 형태로 에너지를 저장합니다. 하지만 문제는 배터리 에너지 저장 시스템이란 무엇이며 어떻게 작동할까요?
흥미롭게도 이러한 배터리 시스템의 사용은 점점 인기를 얻고 있습니다. 태양광 패널이 도입되면서 이러한 시스템은 모든 가정에 필수품이 되었습니다. 이 시스템의 주요 장점은 가정과 그리드 스테이션에서 에너지 수요와 공급의 균형을 맞출 수 있다는 것입니다. 이 글에서는 BESS에 대한 모든 것과 작동 방식에 대해 설명하겠습니다. 그럼 시작해 보겠습니다!
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)이란 무엇인가요?
전기 에너지를 배터리에 저장하는 기술입니다. 이 에너지는 나중에 사용할 수 있습니다. 배터리는 재생 에너지원(예: 태양광)이나 기존 에너지원을 통해 충전할 수 있습니다. BESS는 전기 수요와 공급을 보다 효율적으로 충족하는 데 도움이 됩니다. 소규모 및 대규모 정전을 방지하는 데 도움이 됩니다.
아시다시피 태양 에너지는 일반적으로 낮에 사용할 수 있습니다. 즉, 이 에너지는 전기의 형태로 낮 동안 사용할 수 있습니다. 하지만 밤에는 기존의 전기 공급원에 의존해야 합니다. 따라서 그리드 스테이션에 더 많은 부담이 가해져 정전이 발생하고 부하가 감소합니다.
이러한 경우 배터리 에너지 저장 시스템 (BESS)는 큰 차이를 만듭니다. 낮 동안의 태양 에너지는 배터리에 저장됩니다(DC로). 밤에는 이 저장된 에너지가 활용되어 그리드 스테이션에 대한 의존도를 줄입니다. 이러한 배터리는 수요가 적은 시간대에 그리드 스테이션의 전기로 충전할 수 있다는 점을 기억하세요.
추가 그리드 스테이션은 배터리 에너지 저장 시스템도 사용합니다. 나중에 사용할 수 있도록 여분의 에너지를 배터리에 저장합니다. 풍력이나 태양 에너지는 재생 가능하지만 생산량은 바람이나 햇빛에 따라 달라진다는 점을 기억하세요. 그리드 스테이션에 더 많은 부하가 발생하면 저장된 전기 에너지를 사용하여 정전을 방지할 수 있습니다.
아시다시피 태양열 판이 인기를 얻고 있습니다. 현대식 주택은 지붕에 태양광 패널을 설치하는 경우가 많습니다. 햇빛은 낮에만 사용할 수 있습니다. 따라서 배터리를 사용하여 밤에 사용할 수 있도록 여분의 에너지를 저장합니다. 이러한 방식으로 전기 요금을 줄이거나 절감할 수 있습니다. 배터리는 소규모(주거용)와 대규모(상업용) 모두에 사용할 수 있습니다.
배터리 에너지 저장 시스템은 어떻게 작동하나요?
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 작동 원리는 간단합니다. 이 시스템은 강력한 배터리를 사용하여 나중에 사용할 수 있도록 에너지를 저장합니다. 이 시스템의 작동 원리를 단계별로 자세히 살펴보겠습니다.
1- 에너지 생성 또는 수집
첫 번째 단계는 에너지를 생성하는 것입니다. 에너지는 재생 에너지원 또는 기존 수단을 통해 공급받을 수 있습니다. 풍력이나 태양 에너지는 사람들이 가장 많이 사용하는 에너지원입니다. 하지만 그리드 스테이션 에너지를 사용할 수도 있습니다.
흥미롭게도 그리드 에너지(전기)는 수요에 따라 요금이나 가격이 달라집니다. 수요가 적은 시기에는 전기 요금이 매우 저렴합니다. 반면에 수요가 많을 때는 그리드 전기 비용이 매우 높습니다. 배터리 충전의 경우 수요가 적은 시간대에 그리드 에너지를 사용하세요.
2- 배터리 충전하기
앞서 언급했듯이 에너지는 직류 형태로 배터리에 저장됩니다. 따라서 그리드 스테이션에서 전기를 사용하는 경우 인버터를 사용해야 합니다. 이 인버터는 배터리를 충전하기 위해 AC를 DC로 변환합니다.
하지만 태양열이나 풍력 발전소에서 얻은 전기는 변환할 필요가 없습니다. 그 이유는 이 전기가 이미 DC 형태이기 때문입니다. 배터리를 직접적이고 효과적으로 충전할 수 있습니다. 하지만 그리드 스테이션을 통해 배터리를 충전하려면 전용 인버터가 필요합니다.
3- 에너지 저장 및 방전
집에 태양열 시스템이 있다고 가정해 봅시다. 태양이 생산한 잉여 에너지는 배터리에 직접 저장됩니다. 충전하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있지만 완전히 무료 에너지원입니다. 반면에 그리드 스테이션의 전기는 배터리를 빠르게 충전합니다. 하지만 이 전기는 무료가 아니며 전용 인버터도 필요합니다.
이 인버터는 저장 목적으로 AC를 DC로 변환합니다. 방전 중에는 전류가 AC로 변환됩니다. 최신 가전제품은 작동을 위해 AC를 사용합니다. 방전 중에는 저장된 에너지(DC)가 AC로 변환됩니다. 이 AC는 다른 가전제품을 작동하는 데 사용됩니다. BESS 시스템이 그리드 스테이션에 있더라도 강력한 인버터를 사용하여 에너지를 사용할 수 있도록 합니다.
4- 에너지 관리 및 모니터링
배터리는 100%에 안전하지 않습니다. 최적의 작동을 위해서는 특별한 환경과 조건이 필요합니다. 온도가 너무 높아지면 배터리가 폭발할 수도 있습니다. 마찬가지로 전압 및 기타 매개변수도 적절히 관리해야 합니다.
이를 위해 다양한 센서가 사용됩니다. 온도, 전압 및 기타 매개변수를 감지하여 안전을 보장합니다. 원활한 에너지 관리를 위해 다양한 고급 소프트웨어 프로그램도 사용할 수 있습니다. 배터리의 충전과 방전을 감지하고 관리합니다. 이러한 방식으로 배터리 충전 시기를 알려줍니다.
배터리 에너지 저장 시스템의 장점
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 사용은 점점 더 대중화되고 있습니다. 거의 모든 가정에서 이러한 배터리 시스템을 볼 수 있습니다. 이는 기존 에너지의 사용률이 높아졌기 때문입니다. 아래 섹션에서는 이 BESS의 몇 가지 주요 이점에 대해 살펴보겠습니다.
1- 안정적인 백업 전원
그리드 스테이션은 많은 사람들의 주요 에너지원입니다. 그러나 이러한 발전소는 폭풍이나 기타 요인으로 인해 고장이 날 수 있습니다. 이러한 경우 BESS는 안정적인 백업 전원이 될 수 있습니다. 그리드 스테이션의 전원이 끊기면 배터리 시스템이 거의 즉시 활성화됩니다. 따라서 정전이 오래 지속되지 않습니다. 이는 병원, 학교, 기업에서 더욱 유용합니다.
2- 전기 요금 절감
낮에는 태양이 최고조에 달하여 우리에게 태양 에너지를 제공합니다. 우리는 이 에너지를 사용하고 남은 에너지를 배터리에 저장할 수 있습니다. 이렇게 저장된 에너지(전기)는 밤에 사용할 수 있습니다. 이 경우 그리드 스테이션 전기에 대한 의존도가 최소에서 0이 됩니다. 이렇게 하면 전기 요금을 줄일 수 있습니다.
3- 확장성 및 유연성
배터리 에너지 저장 시스템은 확장성이 뛰어납니다. 예를 들어 몇 개의 태양광 패널과 하나의 배터리를 사용하여 작은 보조 배터리를 만들 수 있습니다. 하지만 나중에 태양 전지판과 배터리의 수를 늘릴 수 있습니다. 이렇게 하면 더 많은 배터리를 저장할 수 있습니다.
에너지 수요가 증가하면 배터리를 늘릴 수 있습니다. 태양광 패널이 없는 경우 전력 사용량이 적은 시간대에 그리드 스테이션을 사용할 수 있다는 점을 기억하세요. 이 시간대의 전기는 더 저렴하며 에너지를 저장하는 데 사용할 수 있습니다. 그런 다음 에너지 수요가 많은 시간대에 저장된 에너지를 활용할 수 있습니다.
4- 재생 에너지의 더 나은 사용
태양 에너지는 때때로 의존적입니다. 낮에는 태양의 밝기가 최고조에 달합니다. 하지만 밤에는 태양 에너지를 사용할 수 없습니다. 배터리가 없다면 큰 기회를 놓치는 것입니다. 태양 전지판은 낮 동안 에너지(전기)를 공급합니다. 과도한 에너지는 낭비될 것입니다. 하지만 BESS가 있다면 그 과도한 에너지를 저장할 수 있습니다. 이렇게 저장된 에너지는 밤에 사용할 수 있습니다. 밤에 그리드 스테이션 에너지에 의존할 필요가 없습니다.
5- 더 나은 부하 관리로 일관된 공급
BESS는 항상 일관된 에너지 공급을 보장합니다. 야간에 그리드 스테이션 전기를 사용한다고 가정해 보겠습니다. 이 그리드 스테이션에 장애가 발생하면 BESS에서 전기를 공급받게 됩니다. 그리드 스테이션 전기에서 저장된 에너지로의 전환은 빠르고 효율적입니다. 그 결과 정전이 장기화되는 동안에도 "항상 켜져 있는" 에너지 공급이 가능합니다. 또한 BESS는 추가 부하를 효율적으로 관리하는 데 도움이 됩니다.
배터리 에너지 저장 시스템의 수명은 얼마나 되나요?
정해진 답은 없지만 이 시스템의 평균 수명은 12년에서 15년 사이로 예상할 수 있습니다. BESS의 수명은 두 가지 주요 요인에 따라 달라집니다. 다음과 같습니다:
- 관리 및 유지보수
- BESS에 사용되는 배터리 유형
앞서 말했듯이 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)은 강력한 배터리를 사용합니다. 에너지는 이 배터리에 직류 형태로 저장됩니다. 나중에 이 에너지는 다양한 기기에 전력을 공급하는 데 재사용됩니다. 배터리의 전해질을 교체하면 배터리가 더 오래 지속되고 성능이 향상됩니다. BESS 시스템의 수명이 향상됩니다.
또한 인버터 및 기타 도구를 정기적으로 점검해야 합니다. 이를 통해 BESS와 그 구성 요소가 올바르게 작동하는지 알 수 있습니다. 또한 BESS의 온도를 매우 주의해야 합니다. 온도가 너무 높으면 배터리 고장이나 폭발을 일으킬 수 있으므로 너무 높지 않아야 합니다.
둘째, BESS에는 다양한 유형의 배터리가 사용됩니다. 그러나 리튬 이온 배터리는 이러한 시스템에서 가장 널리 사용되는 유형입니다. 그 이유는 충전 속도가 빠르고 수명이 길기 때문에 상당한 이점이 있기 때문입니다. BESS 시스템은 리튬 이온 배터리 사용, 수명이 더 깁니다. 반면에 배터리의 품질이 떨어지면 BESS 시스템의 수명이 짧아질 수 있습니다.
자주 묻는 질문
배터리 에너지 저장 시스템이란 무엇인가요?
배터리에서 에너지를 사용하는 기술입니다. 이 저장된 전기 에너지는 DC 형태입니다. 이 에너지는 나중에 전력 백업으로 사용되어 그리드 스테이션에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
배터리 에너지 저장 시스템은 어떤 용도로 사용되나요?
이 시스템은 소규모 또는 대규모로 효율적으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어 가정용 에너지 저장 시스템 는 소규모 주택의 에너지 수요를 충족하는 데 이상적입니다. 반면에 대규모 시스템은 상업적 규모로 본격적인 에너지 인프라로 활용할 수 있습니다.
배터리 에너지 저장 시스템은 얼마나 오랫동안 가정에 전력을 공급할 수 있나요?
에너지 저장장치의 크기나 시스템에 사용되는 배터리 유형에 따라 다릅니다. 배터리가 많을수록 더 많은 전력을 공급할 수 있고, 그 반대도 마찬가지입니다. 10kWh 용량의 이상적인 스토리지 시스템은 집 전체에 8~12시간 동안 전력을 공급할 수 있습니다.
배터리 저장 시스템은 안전한가요?
예, 배터리 저장 시스템은 최신 기능으로 인해 안전합니다. 온도와 전압을 모니터링하는 전용 센서가 있습니다. 전용 온도 제어 시스템은 온도가 안전한 범위로 유지되도록 보장합니다. 또한 화재 진압 시스템이 있어 화재 발생 가능성을 줄여줍니다.
결론
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 인기가 높아지고 있습니다. 아시다시피 기존 전력 공급원(그리드 스테이션)에서 얻는 에너지 비용이 상승하고 있습니다. 또한 그리드 스테이션에 더 많은 부하가 발생하여 정전 및 정전이 발생할 수 있습니다.
이러한 경우 BESS는 그 어느 때보다 더 많은 관심을 받습니다. 흥미롭게도 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)은 대규모와 소규모 모두에서 사용할 수 있습니다. 소규모 가정에서도 에너지 수요와 공급을 충족할 수 있습니다. 이 글에서는 배터리 에너지 저장 시스템에 대한 모든 것을 설명했습니다.