ESS란? 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)의 정의와 활용

ESS 구조

 

 

ESS란

ESS는 전력을 저장하고, 필요할 때 이를 다시 공급할 수 있는 시스템으로, 다양한 용도로 사용됩니다.

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주요 구성 요소

1. 배터리 (Battery)
   • 에너지를 저장하는 핵심 부품으로, 리튬이온 배터리 (Li-ion), 니켈-카드뮴(NiCd) 배터리, 납축전지 (Lead-acid)등이 사용됩니다.
2. PCS (Power Conversion System)
   • 전력을 저장하거나 사용할 때 직류(DC)와 교류(AC)를 변환하는 장치입니다.
3. BMS (Battery Management System)
   • 배터리의 상태를 모니터링하고, 안전성과 효율을 유지하는 시스템입니다.
4. EMS (Energy Management System) 
   • 에너지 저장 및 방출을 제어하는 시스템으로, 전체 ESS를 관리합니다.

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ESS 구조도

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ESS를 활용하면 얻을 수 있는 이점

1. 전기요금 절감

- ESS는 전기요금이 저렴한 시간대(심야)에 전력을 저장하고, 요금이 높은 피크타임에 방출하여 전기요금을 절감할 수 있습니다.

- 기업에서는 "수요관리(DR)"를 통해 전력 사용량을 효율적으로 조절하며 비용 절감 효과를 극대화할 수 있습니다.

 

2. 신재생 에너지 활용 극대화

- 태양광, 풍력 등 간헐적인 재생 가능 에너지를 저장했다가 필요할 때 사용할 수 있어, 에너지 자립을 높이고 환경 보호에 기여합니다.

- 생산과 소비의 불균형의 해소해 안정적인 전력 공급이 가능합니다.

 

3. 전력망 안정화

- ESS는 전력망의 주파수를 조정하거나, 갑작스러운 전력 수요 변화에 대응해 전력망 안정성을 유지합니다.

- 전력망의 과부하를 방지하며, 블랙아웃(대규모 정전) 위험을 줄일 수 있습니다.

 

4. 비상 전력 공급

- 정전 등 비상 상황에서는 ESS는 중요한 시설(병원, 데이터 센터 등)에 즉각적인 전력을 공급할 수 있습니다. 

- 안정적인 전력 공급이 필요한 산업 분야에서 활용도가 높습니다.

 

5. 탄소 배출 감소

- ESS는 신재생 에너지를 효율적으로 저장하고 활용하여, 화석 연료 사용을 줄이고 탄소 배출을 감소시킬 수 있습니다.

- 기업의 ESG(Environment, Social and Goverance) 경영 전략에도 기여합니다.

 

6. 산업 및 기업 경쟁력 강화

- 전력 효율성이 곧 비용 절감과 직결되므로, ESS는 기업의 생산력을 높이고 경쟁력을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다.

- 정부 보조금 및 탄소 배출 규제를 준수하는 데도 유리합니다.

 

7. 전력 품질 향상

- ESS는 전력의 순간적인 변동을 완화하고, 전압 및 주파수를 일정하게 유지하여 고품질 전력을 제공합니다.

- 전자 장비나 기계의 오작동을 방지해 생산성을 유지할 수 있습니다.

 

8. 에너지 독립성 확보

- ESS를 통해 전력을 자체적으로 저장 및 관리함으로써, 외부 전력망 의존도를 줄이고 에너지 자급자족을 실현할 수 있습니다.

 

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ESS를 활용한 대표적 사례

• 스마트 그리드
  • ESS는 스마트 전력망에서 필수 요소로, 효율적이고 지능적인 에너지 관리를 지원합니다.
• 전기차 충전 인프라
  • 전기차 배터리 충전소에서 ESS는 전력 피크를 완화하고 안정적인 충전 환경을 제공합니다.
• 재생에너지 연계
  • 태양광 발전소와 풍력 발전소는 ESS와 결합해 24시간 전력 공급 체계를 구축합니다.