DNVN - 마라톤 선수의 몸은 경기 내내 지속적으로 달리기 위해 다양한 유형의 에너지가 필요합니다. 에너지 저장량이 고갈되면 지원 기지로 가서 보충합니다. 마찬가지로, 전력망은 피크 타임 동안 수요를 안정화하기 위해 저장된 에너지가 필요하며, 에너지 저장 시스템(ESS)이 그러한 역량을 제공합니다.
전력망 현대화의 목표는 기존의 전기 에너지 인프라를 21세기와 그 이후의 요구에 맞게 전환하는 것입니다. 전력망과 에너지 시장의 이러한 변화는 복잡하고 지속적인 과정입니다. 전력망 현대화의 과제를 극복하고 기회를 포착하려면 공익사업 제공자, 기술 기업, 정책 입안자 및 소비자 간의 협력이 필요합니다. 이러한 전환의 핵심 요소는 더 많은 기술을 전력망에 통합하는 것입니다.
그리드의 에너지 저장
가장 일반적인 에너지 저장 시스템은 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)이지만 ESS는 여기서 시작된 것은 아닙니다. 펌프 저장 수력 발전은 19세기 후반 유럽에서 시작되었으며, 20세기 내내 적합한 강 체계가 있는 지역에서 개발되었습니다. 20세기 후반에 일어난 광범위한 석유 위기는 대체 에너지 저장원에 대한 연구를 촉진했습니다. 배터리 기술의 발전으로 BESS 시스템은 주로 납산 배터리를 사용하던 것에서 리튬 이온 화합물을 사용하는 것으로 바뀌었습니다.
풍력, 태양광과 같은 재생 에너지원의 통합도 ESS 수요를 견인하고 있습니다. 대규모 ESS 시스템은 점점 더 인기를 얻고 있으며, 전력망을 안정화하고 지속적인 재생 에너지 생산을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다. 주목을 받고 있는 다른 에너지 저장 기술로는 유동 배터리, 열 에너지 저장, 압축 공기 에너지 저장 등이 있습니다. 에너지 저장은 발견에서 수요까지의 여정이며, 그리드 현대화를 통해 세계가 더 깨끗하고 지속 가능한 미래로 나아가면서 없어서는 안 될 역할을 할 것입니다.
매튜 보스트, 키사이트 테크놀로지스.
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, 낮은 비용으로 인해 빠르게 성장했습니다. 이 기술은 화학적으로 매우 유연하여 전기 자동차부터 전력망 저장까지 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 리튬 이온 기술 역시 잉여 태양광 및 풍력 에너지를 신속히 저장해 나중에 사용할 수 있도록 하여 재생 에너지 분야에서 중요한 역할을 합니다.
펌프 저장 수력 발전: 펌프 저장 수력 발전은 신뢰성과 장기 저장을 위한 성숙되고 검증된 기술입니다. 이 기술은 일일 및 계절별 에너지 변동을 균형 있게 조절하여 대규모 에너지 전환에 이상적입니다. 유일한 한계는 구현을 위해 특정한 지리적 조건이 필요하다는 것입니다.
유동 전지: 유동 전지는 장기간 에너지를 저장할 수 있어 계절별 에너지 변화에 적합합니다. 이 유형의 배터리는 성능 저하 없이 심방전이 가능합니다. 하지만 이는 아직 개발되고 상용화되고 있는 신기술입니다.
압축 공기 에너지 저장(CAE): 펌프 수력 발전과 유사하게 CAE는 장기간 에너지를 저장할 수 있으며 가스를 압축하기 위해 특정 지질 구조가 필요합니다. CAE의 주요 이점은 최소한의 손실로 효율적으로 에너지를 변환한다는 것입니다.
열 에너지: 열 에너지 저장은 며칠 또는 몇 달 동안 에너지를 유지할 수 있습니다. 열은 녹은 소금, 얼음, 뜨거운 물 등 여러 가지 형태로 저장될 수 있습니다. 열에너지 저장은 태양열 및 지열 에너지와 호환되므로 재생 가능 열원과의 통합이 용이합니다.
고체 배터리, 수소 저장, 중력 기반 저장 등 대규모 배포를 위해 평가되고 있는 여러 가지 새로운 기술이 있습니다. 이러한 기술은 개별적으로 또는 조합되어 전력망을 더 안정적이고 회복력이 강한 시스템으로 현대화하고 있습니다.
그리드 현대화를 위한 에너지 저장의 이점과 과제
더욱 발전된 ESS 시스템은 기존 전력망을 더욱 스마트하고 효율적으로 전환하는 데 중요한 요소입니다. 전력망을 현대화하면 시스템과 사용자 모두에게 많은 이점이 있습니다. 공익사업 부문에서는 에너지 저장을 통해 전기 소비를 비수요 시간대로 전환하고 기존 전력망 인프라의 사용을 최적화하여 전력망 효율성을 개선하고 현재 전력망에 가해지는 전반적인 부담을 줄일 수 있어 이점을 얻습니다. ESS는 발전량이 많은 기간 동안 잉여 재생 에너지를 저장했다가 수요가 많거나 발전량이 적은 기간 동안 사용함으로써 재생 에너지원을 통합하는 핵심 시스템이기도 합니다. 이를 통해 새로운 발전소를 건설해야 할 필요성을 늦추는 데 도움이 될 수 있습니다.
사용자에게 에너지 저장은 백업 역할을 하여 정전의 빈도와 기간을 줄여줍니다. ESS 시스템은 에너지 자원의 사용을 최적화하고 최대 부하 발전 비용을 줄임으로써 운영 비용을 절감하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.
전력망 현대화에 따른 상당한 이점에도 불구하고, 에너지 저장의 도입과 배치에는 많은 과제가 있습니다. ESS에 대한 초기 투자 비용은 상당히 클 수 있지만 시간이 지남에 따라 개발이 계속되면서 비용은 지속적으로 감소하게 됩니다. 일부 에너지 저장 기술은 저장 시간이 비교적 짧아 장기적인 에너지 안정성을 관리하는 데 있어 효율성이 제한됩니다. 배터리 채굴, 제조, 폐기는 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 기존 전력망에 ESS를 통합하려면 시스템 상호 운용성을 보장하기 위한 신중한 계획과 조정이 필요합니다.
이러한 과제를 해결하는 것은 에너지 저장 시스템의 성공적인 구축과 전력망 현대화에 필수적입니다. 이 기술을 성공적으로 구현하려면 공익사업 기관, 기술 공급업체, 정부 규제 기관, 표준 개발자 및 고객 간의 협력이 중요합니다.
미래 로드맵
에너지 부문과 전력망을 혁신하는 것은 복잡하고 지속적인 과정입니다. 인프라 업그레이드에 투자하고, 혁신적인 기술을 개발하고, 에너지 저장 기술의 가용성에 대한 인식을 높이는 것은 그리드 현대화를 위해 에너지 저장 시스템의 잠재력을 최대한 활용하는 데 도움이 되는 조치입니다. 이를 통해 전 세계는 미래에 더욱 회복력 있고 효율적이며 지속 가능한 그리드를 구축할 수 있습니다. 잘 훈련된 마라톤 선수처럼, 미래의 전력망은 안정적인 에너지 공급을 위한 여러 원천을 갖게 될 것입니다.
매튜 보스트, Keysight Technologies
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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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