[효성적 일상] 에너지 자립 섬을 가능케 한 기술, 효성중공업㈜ 전력PU ESS

2019.01.17 11:03




 에너지, 그 이상을 모아가는 일상


소녀는 꿈 대신 꿈을 꿨습니다. 모두가 잠든 시간에도 홀로 스탠드를 켜고 책을 보았습니다. 도시와 멀리 떨어진 바다 위 외딴 섬에서도 홀로 컴퓨터를 켜고 세상을 배우며 탐험했습니다. 해가 진 깜깜한 밤에도, 바람 한 점 불지 않은 고요한 날에도 소녀는 그렇게 꿈꾸는 시간을 차곡차곡 모아가며 꿈을 차근차근 이뤄갔습니다.





소녀가 꿈 대신 꿈을 꿀 수 있었던 것은 전력망이 미치지 못하는 외딴 섬에서도 에너지를 공급해줬기 때문입니다. 섬 스스로가 에너지를 공급할 수 있도록 태양광 및 풍력 발전 등의 신재생에너지를 통하여 전력망을 구축한 것이죠. 하지만 신재생에너지를 통한 전력망에는 한 가지 문제가 있습니다. 해가 진 깜깜한 밤에는, 바람 한 점 불지 않는 고요한 날에는 안정적으로 전력을 공급할 수 없다는 것인데요. 이를 해결해주는 기술이 바로 에너지 저장 장치, ESS(Energy Storage System)입니다.



ESS란?


전력 수요가 적을 때는 전력을 저장해뒀다가 필요한 때에 사용하여 전력 활용 효율을 높이기 위한 장치입니다. 충·방전이 가능한 2차 전지에 에너지를 저장하는 방식인 BESS(Battery ESS)가 대표적입니다.





ESS를 통해 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 공급할 수 있게 된 섬은 더 이상 바다 위의 외딴 섬이 아닌, 스스로 세상에 우뚝 선 에너지 자립 섬이 되었습니다. 섬은 언제나 에너지를 차곡차곡 모아갔고, 소녀는 그렇게 꿈을 차근차근 이뤄가면서 스스로 세상에 우뚝 서게 될 날을 준비했습니다.


ESS가 모아준 것은 단지 에너지일 뿐이지만, ESS로 달라진 일상에서 모아간 것은 저마다의 꿈들입니다.



ESS의 구성


ESS는 크게 PCS(전력 변환 장치), PMS(운영 프로그램), 배터리, BMS(배터리 관리 시스템)으로 구분합니다.

PCS는 전기에너지를 AC(교류)에서 DC(직류)로 변환하여 전력을 배터리에 저장하거나, DC에서 AC로 변환하여 전력을 공급합니다.

PMS는 PCS 또는 배터리로부터 정보를 받아, ESS의 상태를 모니터링하고 제어하며 전체 전력을 관리합니다.

배터리는 전기에너지를 DC 형태로 저장하거나 출력합니다.

BMS는 배터리의 전류, 전압, 온도 등의 값을 측정하여 PCS와 통신으로 충·방전 전류를 제어합니다.




 에너지 자립, 그 이상을 이뤄주는 ESS


전력망이 미치지 못하는 외딴 섬이 에너지 자립 섬이 될 수 있었던 것은 마이크로그리드(Micro-grid), 즉 소규모 독립형 전력망이 구축되었기 때문입니다. 섬이나 사막 등 전력 인프라가 미흡한 지역은 태양광 및 풍력 발전 등 신재생에너지를 통해 전력이 발전되는데, 여기에 ESS를 함께 설치하여 안정적으로 전력을 공급할 수 있게 됩니다. 또한 전력 낭비나 전력 부족을 조절할 수 있기 때문에 효율적인 전력 운영도 가능해집니다.





효성중공업㈜ 전력PU는 제주 가파도, 전남 가사도, 모잠비크 사막 등에 마이크로그리드용 ESS를 설치하여 에너지 자립을 이뤄준 바 있습니다. 또한 피크 저감, 주파수 조정, 신재생에너지 연계 등 다양한 용도의 ESS를 계통 분석부터, 제품 및 시스템 설계, 운송, 설치 및 시운전에 이르기까지 모든 솔루션을 일괄 공급하고 있습니다.



ESS의 용도별 종류


피크 저감: 가정용을 제외하면 피크시간제를 적용하고 있는 우리나라의 전기 요금의 특성상, 요금이 낮은 시간에 충전하고 높은 시간에 방전하면 전력비를 절감할 수 있습니다. 또한 피크시간대의 전력 부족 우려를 해소할 수 있습니다.

(설치 사례: 동국제강 부산공장, 효성 울산공장 등)


주파수 조정: 발전 출력량과 사용 부하량의 균형이 이루어져 계통 주파수가 60±0.2Hz를 유지해야 합니다. 하지만, 발전 출력량이 더 높을 경우 주파수가 증가하고, 사용 부하량이 더 높을 경우 주파수가 감소하여 전동기나 송배전 시설에 부담이 가고, 전력 품질이 감소하게 되는데요. ESS가 설치되면 발전 출력량과 사용 부하량의 균형을 맞출 수 있기 때문에 전력 품질을 개선할 수 있습니다.

(설치 사례: 제주 조천변전소, 한전 전북 김제 S/S 등)


신재생에너지 연계: 시간이나 기상조건에 따라 발전 출력의 변동성이 높은 태양광 및 풍력 등 신재생에너지의 단점을 보완하여 불안정성을 해소하고 전력 낭비 및 전력 부족을 조절하여 전체 운영비를 절감할 수 있습니다.

(설치 사례: 남동발전 영흥 태양광연계, 경주 강동풍력연계 등)


마이크로그리드: 산간벽지나 도서지역에 독립형 마이크로그리드를 구축하는데 ESS가 설치되며, 신재생에너지의 변동을 제어하여 전체 운영비를 절감하고 효율적으로 발전 전력 판매할 수 있습니다.

(설치 사례: 제주 가파도, 전남 가사도, 모잠비크 사막 등)





ESS 설치에 앞서, 효성중공업㈜ 전력PU는 고객과의 충분한 협의를 통해 사이트 분석, 기본 설계, 고객 미팅, 상세 설계, 설치 계획 등의 프로세스로 목표 시스템 구축 전략을 제공합니다. 그리고 ESS의 핵심 구성요소인 PCS를 직접 생산하고 검사를 수행하며, 고객의 요구 조건에 따라 최적의 PMS 기능을 설정하고, 사용 용도에 적합하고 신뢰성 있는 배터리를 제공합니다.


이러한 과정을 마치면, 기존 전력산업에서의 풍부한 사업 경험을 통해 쌓은 전력 계통에 대한 높은 이해도와 ESS 설치 엔지니어링 역량으로 설치 공사를 진행하고, 설치 후에는 정상 운전까지 인터페이스 시험, 동작 시험을 진행합니다. 이후 유지보수 기술지원 및 시스템 관리를 위한 컨설팅과 사고 발생 시 신속한 대응 역시 지원합니다. 이렇게 효성중공업㈜ 전력PU는 에너지 자립을 비롯해 안정적인 전력 공급과 사용을 가능하게 해주는 ESS 전체 시스템을 제공합니다.




 당신의 효성적 일상에 편리함과 행복이 넘치도록


언제 어디서나 그리고 누구나 마음껏 에너지를 사용할 수 있게 해주는 효성중공업㈜ 전력PU가 만드는 ESS. 차곡차곡 에너지를 모아서 차근차근 꿈꾸는 것들을 이뤄가길 바랍니다. 그리고 일상 속에 스며든 효성의 기술로 에너지뿐 아니라 편리함과 행복까지도 넘쳐나는 일상이 되도록, 우리는 이렇게 효성적 일상을 꿈꿉니다.





  ✔ ‘폭풍성장’ 효성중공업 ESS, 전년 동기 대비 매출 10배 증가

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