[GR전라남부권_GR기술] ESS 시스템

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by 조선대 김민성 기자 2022. 11. 29. 11:18

이상 기후와 건물 에너지 사용량의 증가에 따라 재생에너지 비율이 상승하고 있고 그로 인해 전력 수급 관리의 어려움이 점점 커지고 있다. 따라서 남는 전기를 저장했다가 필요할 때 내보내는 에너지 저장 방식에 관심이 쏠리고 있는 상황이다. 과거 양수발전 방식으로 운영했던 방식과 다르게 최근 들어 배터리 기술의 발달로 인해 에너지 저장 장치가 등장하여 산업에 새로운 방향을 제시하고 있다.

ESS(에너지 저장 장치)는 태양광⦁풍력발전을 통해 생산한 전기나 값싼 심야 전기를 배터리에 저장했다가 쓸 수 있도록 저장하는 장치를 이야기한다. 이 장치는 발전소, 송배전시설, 가정, 공장, 기업 등에서 활용이 가능하며 최근 신재생에너지와 연계 시스템으로 신재생 에너지의 효율을 높여 전기료를 절감하거나 정전 피해를 최소화하는 백업 전력으로 사용이 가능한 특징을 가지고 있다.

ESS는 기후 여건이 좋을 때 생산된 에너지를 장기간 저장해두고 기후 여건이 좋지 않을 때 에너지를 사용할 수 있도록 만든 장치로 불규칙한 날씨 영향으로 인해 하루 에너지 생산량이 일정하지 않을 때 재생에너지 지원을 효과적으로 활용할 수 있게 해주는 원리를 가지고 있다.

ESS의 장점은 다음과 같다. ESS 에너지 저장 장치는 불규칙적이고 단속적으로 생산되는 풍력발전과 태양광 발전 시스템에서 생산된 전력의 충방전을 통해 신재생 에너지의 출력을 안정시켜준다. 발전 시스템에서의 출력 변동을 최소화시키고 전력의 품질을 향상시키는 효과가 있다. 다음 장점으로는 전력 소비량이 피크가 아닌 시간대에 전력을 저장해 피크 외 시간대에 사용함으로써 고가의 피크 전력 수요를 최소화하고 따라서 전력 요금이 크게 절감되는 효과가 있다. 특히 PV(태양광 발전) 시스템에 ESS를 설치할 경우 피크가 아닌 시간대에 전력을 저장하여 에너지 이용 효율을 극대화할 수 있다. 마지막으로 전력 저장 장치를 사용하면 로컬 피크 전력 수요를 스마트 방식으로 관리하여 송전 및 배전망의 투자 필요 시점을 연장시켜주는 장점이 있다.

앞서 말한 많은 장점들에도 불구하고 ESS 시스템에는 해결해야 할 문제점이 있다. 지난 2017년부터 처음 시작한 ESS 화재 사고는 최근까지 총 37건이 발생하고 있다. 이를 방지하기 위해 소방시설과 각종 관리 체제를 도입했지만 화재는 여전히 발생하고 있는 상황이다. 화재의 원인으로는 다양한 의견이 있는데 무엇보다 ESS 시스템에 대한 세부 규정이 없고 특히 과거에 설치된 ESS에 대한 대책이 없는 것이 현 상황이다. ESS의 장점을 활용하여 에너지 저감을 하기 위해선 화재 안정성을 검증할 인프라와 시스템을 구축해야 할 것으로 보인다.

태양광, 풍력 발전과 같은 친환경 에너지에 대한 선호도가 높아지면서 에너지 수요에 대한 안정적 공급을 위해 ESS(에너지 저장 장치)에 대한 수요도 높아지고 있는 추세이다. 최근 전기차의 수요도 증가하면서 배터리의 활용도도 높아질 전망이다. 이러한 상황에서 ESS 시스템을 통한 효율적 에너지 사용과 에너지 절약이 가능해질 날을 기대해 본다.