DNVN - 마라톤 선수들은 경기 내내 지속적으로 달리기 위해 다양한 종류의 에너지가 필요합니다. 에너지가 고갈되면 지원 센터로 가서 보충합니다. 마찬가지로 전력망 또한 피크 타임 동안 수요를 안정시키기 위해 에너지 비축량이 필요하며, 에너지 저장 시스템(ESS)이 이러한 기능을 제공할 것입니다.
전력망 현대화의 목표는 현재의 전력 인프라를 21세기와 그 이후의 수요에 맞춰 혁신하는 것입니다. 전력망과 에너지 시장의 이러한 변화는 복잡하고 지속적인 과정입니다. 전력망 현대화의 과제를 극복하고 기회를 포착하기 위해서는 전력회사, 기술 기업, 정책 입안자, 그리고 소비자 간의 협력이 필수적입니다. 이러한 변화의 핵심 요소는 더 많은 기술을 전력망에 통합하는 것입니다.
그리드의 에너지 저장
가장 일반적인 에너지 저장 시스템은 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)이지만, ESS의 시작은 배터리가 아니었습니다. 양수 발전은 19세기 후반 유럽에서 시작되어 20세기 내내 적합한 하천 체계를 갖춘 지역에서 성장했습니다. 20세기 후반의 광범위한 석유 위기는 대체 에너지 저장원에 대한 연구를 촉진했습니다. 배터리 기술의 발전은 BESS 시스템을 주로 납축전지에서 리튬 이온 배터리로 전환시켰습니다.
풍력 및 태양광과 같은 재생 에너지원의 통합 또한 ESS 수요를 견인하고 있습니다. 대규모 ESS 시스템은 점점 더 대중화되고 있으며, 전력망을 안정화하고 지속적인 재생 에너지 생산을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 유동 전지, 열 에너지 저장, 압축 공기 에너지 저장 등 다른 에너지 저장 기술도 주목을 받고 있습니다. 에너지 저장은 발견에서 수요까지의 여정이며, 전력망 현대화를 통해 세계가 더욱 깨끗하고 지속 가능한 미래를 향해 나아가는 데 필수적인 역할을 할 것입니다.
키사이트테크놀로지스의 Matthew Borst 씨.
저장 시스템은 그리드 현대화를 지원합니다.
다음을 포함한 여러 에너지 저장 시스템이 그리드의 안정성, 효율성 및 지속 가능성을 개선하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
리튬 이온 배터리: 리튬 이온 배터리 기술은 높은 에너지 밀도, 빠른 충전 속도, 그리고 비용 절감으로 빠르게 발전해 왔습니다. 이 기술은 더욱 유연한 화학적 특성을 지녀 전기 자동차부터 전력망 저장 장치까지 다양한 분야에 적합합니다. 또한, 리튬 이온 기술은 잉여 태양광 및 풍력 에너지를 빠르게 저장하여 나중에 사용할 수 있도록 함으로써 재생 에너지 분야에서도 중요한 역할을 수행합니다.
양수 수력 발전: 양수 수력 발전은 입증된 신뢰성과 장기 저장 능력을 갖춘 성숙하고 검증된 기술입니다. 에너지의 일일 및 계절적 변동을 균형 있게 조절하여 대규모 에너지 전환에 이상적입니다. 유일한 한계는 특정 지리적 조건의 적용 필요성입니다.
흐름 전지: 흐름 전지는 장기간 에너지를 저장할 수 있어 계절에 따른 에너지 변동에 적합합니다. 또한, 성능 저하 없이 완전 방전이 가능합니다. 하지만 이는 아직 개발 및 상용화 단계에 있는 신기술입니다.
압축 공기 에너지 저장(CAE): 양수 발전과 유사하게 CAE는 장기간 에너지를 저장할 수 있으며, 가스를 압축하기 위해 특정 지질 구조가 필요합니다. CAE의 주요 이점은 손실을 최소화하면서 에너지 변환 효율을 높이는 것입니다.
열 에너지: 열 에너지 저장은 며칠 또는 몇 달 동안 에너지를 저장할 수 있습니다. 열은 용융염, 얼음, 뜨거운 물 등 다양한 형태로 저장할 수 있습니다. 열 에너지 저장은 태양열 및 지열 에너지와 호환되므로 재생 가능 열원과의 통합이 용이합니다.
고체 배터리, 수소 저장, 중력 기반 저장 등 다양한 신기술이 대규모 배치를 위해 평가되고 있습니다. 이러한 기술들은 개별적으로 또는 조합되어 전력망을 더욱 안정적이고 복원력이 뛰어난 시스템으로 현대화하고 있습니다.
그리드 현대화를 위한 에너지 저장의 이점과 과제
더욱 발전된 ESS 시스템은 기존 전력망을 더욱 스마트하고 효율적으로 전환하는 데 핵심적인 요소입니다. 전력망 현대화는 시스템뿐만 아니라 사용자 모두에게 많은 이점을 제공합니다. 유틸리티는 에너지 저장을 통해 전력 소비를 비수기 시간대로 이동시키고 기존 전력망 인프라의 활용을 최적화하여 기존 전력망의 전반적인 부담을 줄임으로써 전력망 효율을 향상시킬 수 있기 때문에 이점을 얻습니다. ESS는 또한 발전량이 많은 시간대에 잉여 재생에너지를 저장하여 수요가 많거나 발전량이 적은 시간대에 사용할 수 있도록 함으로써 재생에너지원을 통합하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 신규 발전소 건설 필요성을 지연시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
소비자에게 에너지 저장 장치는 중복성을 제공하여 정전 빈도와 지속 시간을 줄여줍니다. 또한, ESS 시스템은 에너지 자원 사용을 최적화하고 최대 부하에 대비한 발전 비용을 절감하여 운영 비용을 절감하는 데에도 도움이 됩니다.
그리드 현대화의 상당한 이점에도 불구하고, 에너지 저장 장치의 도입 및 구축은 쉽지 않습니다. ESS에 대한 초기 투자는 상당할 수 있지만, 개발이 진행됨에 따라 비용은 지속적으로 감소할 것입니다. 일부 에너지 저장 기술은 저장 수명이 상대적으로 짧아 장기적인 에너지 안정성 관리에 한계가 있습니다. 배터리 채굴, 제조 및 폐기는 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. ESS를 기존 그리드에 통합하려면 시스템 상호운용성을 보장하기 위한 신중한 계획과 조정이 필요합니다.
이러한 과제를 해결하는 것은 에너지 저장 시스템을 성공적으로 구축하고 전력망을 현대화하는 데 필수적입니다. 전력 회사, 기술 제공업체, 규제 기관, 표준 개발업체, 그리고 고객 간의 협력은 이 기술의 성공적인 구축에 핵심적인 역할을 할 것입니다.
미래 로드맵
에너지 부문과 전력망을 혁신하는 것은 복잡하고 지속적인 과정입니다. 인프라 업그레이드에 투자하고, 혁신적인 기술을 개발하고, 에너지 저장 시스템의 가용성에 대한 인식을 높이는 것은 모두 전력망 현대화를 위한 에너지 저장 시스템의 잠재력을 최대한 활용하여 전 세계가 미래를 위해 더욱 회복력 있고 효율적이며 지속 가능한 전력망을 구축할 수 있도록 하는 방법입니다. 잘 훈련된 마라톤 선수처럼 미래의 전력망은 안정적인 에너지 공급원을 다양하게 확보할 것입니다.
Matthew Borst, 키사이트테크놀로지스
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출처: https://doanhnghiepvn.vn/kinh-te/kinh-doanh/luu-tru-nang-luong-chia-khoa-on-dinh-hien-dai-hoa-luoi-dien/20250220062800796
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