한 권으로 살펴보는 에너지 저장시스템(ESS)

4차 산업혁명 기술의 발전과 더불어 기존 에너지 발전, 전송, 저장 체계에도 많은 변화가 일고 있다 기존의 세계 최대 에너지 수요국 및 탄소 배출국은 과거 선진국에서 성장하는 신흥국으로 교체되고 있고 기술 발전과 환경문제로 인해 신재생에너지의 활용이 확대되고 있다 에너지 분야에서 다양하게 활용되고 있는 4차 산업혁명 기술은 에너지 활용의 스마트화를 촉진하여 가정, 빌딩, 공장뿐 아니라 도시전체에 영향을 미치게 될 것으로 예상되고 있다 최근에는 신재생에너지 보급 확대 정책으로 스마트 그리드의 핵심인 에너지 저장 시스템 (Energy Storage System, ESS)에 관한 투자 및 연구가 선진국을 중심으로 빠르게 확산되고 있다 ESS는 잉여 전력을 필요한 시점에 적절히 공급할 수 있도록 저장해두는 장치로 전기에너지의 품질 및 효율성을 극대 할 수 있는 에너지 활용 시스템이다 (본문 중에서)

I. 스마트그리드와 ESS 1 1. 에너지 산업의 변화 2 2. 신재생 에너지 4 3. 스마트 그리드(Smart Grid) 8 4. 지능형 전력계량 인프라(AMI) 13 5. 에너지 관리 시스템(EMS) 15 6. 마이크로 그리드 (Micro grid) 18 Ⅱ. ESS(Energy Storage System) 21 1. 에너지저장장치(ESS) 22 2. 시스템 구성요소 27 1) 배터리(Battery) 27 (1) 이차전지 27 (2) 리튬이온배터리 31 [이슈] 리튬이온전지 화재 위험성 34 (3) 팩(Pack) 36 (4) 셀(Cell) 37 (5) 모듈(Module) 38 2) BMS(Battery Management System) 39 3) PMS(Power Management System) 41 4) PCS(Power Conditioner System) 42 3. 저장방식에 따른 분류 45 1) 물리적 저장 45 (1) PHS(양수발전) 45 (2) CAES(압축공기 에너지 저장 시스템) 48 (3) FESS(플라이휠 에너지저장 시스템) 49 2) 화학적 저장 51 (1) FBS(흐름전지 시스템) 51 [이슈] 폭발 방지 배터리, 바나듐 레독스 흐름전지 52 (2) NaS(나트륨황전지) 55 (3) Lead acid(납축전지) 56 (4) HESS(수소에너지) 58 (5) LiFePO4(리튬인산철전지) 61 3) 전자기적 저장 63 (1) SMES(초전도 자기 에너지 저장 시스템) 63 (2) SCES(슈퍼커패시터 에너지 저장 시스템) 65 4. ESS 용도 67 1) 주파수조정(F/R) 68 2) 신재생 에너지 출력 안정화 69 [이슈] 수용 증대를 위한 ESS 운영 71 3) 피크저감 및 부하평준화 73 4) 무정전 시스템 76 5. ESS 효용 및 종류 78 1) 전력용 ESS 78 [이슈] UES 시스템 79 2) 상업용 ESS 81 [이슈] ESS 활용 촉진 전기요금제 83 3) 태양광 연계 ESS 84 4) 가정용 ESS 86 6. ESS설비 및 규격 89 7. ESS 관련 표준 94 8. 요약 및 전망 95 Ⅲ. 참고 97