BESS(Battery Energy Storage System)는 전력과 에너지를 저장하는 데 사용되는 그리드 연결 기반의 대규모 배터리 시스템입니다. 여러 개의 배터리를 결합하여 통합 에너지 저장 장치를 형성합니다.
1. 배터리 셀: 배터리 시스템의 일부로 화학 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
2. 배터리 모듈: 여러 개의 직렬 및 병렬 연결된 배터리 셀로 구성되며 배터리 셀의 작동을 모니터링하는 MBMS(모듈 배터리 관리 시스템)가 포함되어 있습니다.
3. 배터리 클러스터: 여러 개의 직렬 연결된 모듈과 배터리 클러스터 컨트롤러라고도 알려진 배터리 보호 장치(BPU)를 수용하는 데 사용됩니다. 배터리 클러스터용 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리의 전압, 온도, 충전 상태를 모니터링하는 동시에 충전 및 방전 주기를 조절합니다.
4. 에너지 저장 컨테이너: 병렬로 연결된 여러 개의 배터리 클러스터를 운반할 수 있으며 컨테이너의 내부 환경을 관리하거나 제어하기 위한 기타 추가 구성 요소가 장착될 수 있습니다.
5. 전력 변환 시스템(PCS): 배터리에서 생성된 직류(DC)를 PCS 또는 양방향 인버터를 통해 교류(AC)로 변환하여 전력망(시설 또는 최종 사용자)으로 전송합니다. 필요한 경우 이 시스템은 그리드에서 전력을 추출하여 배터리를 충전할 수도 있습니다.
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 작동 원리는 무엇입니까?
배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 작동 원리는 주로 충전, 저장, 방전의 세 가지 프로세스로 구성됩니다. 충전 과정에서 BESS는 외부 전원을 통해 배터리에 전기 에너지를 저장합니다. 구현은 시스템 설계 및 애플리케이션 요구 사항에 따라 직류 또는 교류일 수 있습니다. 외부 전원에서 충분한 전력이 제공되면 BESS는 잉여 에너지를 화학 에너지로 변환하고 이를 재생 가능한 형태로 2차 전지에 내부적으로 저장합니다. 저장 과정에서 외부 공급이 부족하거나 없을 때 BESS는 완전히 충전된 저장된 에너지를 유지하고 향후 사용을 위해 안정성을 유지합니다. 방전 과정에서 저장된 에너지를 활용해야 할 필요가 있을 때 BESS는 각종 장치, 엔진, 기타 형태의 부하 구동에 필요한 수요에 따라 적절한 양의 에너지를 방출합니다.
BESS 사용의 이점과 과제는 무엇입니까?
BESS는 전력 시스템에 다음과 같은 다양한 이점과 서비스를 제공할 수 있습니다.
1. 재생에너지 통합 강화: BESS는 발전량이 많고 수요가 적은 기간에 잉여 재생에너지를 저장했다가 발전량이 적고 수요가 많은 기간에 이를 방출할 수 있습니다. 이는 바람의 감소를 줄이고, 활용률을 향상시키며, 간헐성과 변동성을 제거할 수 있습니다.
2. 전력 품질 및 신뢰성 향상: BESS는 전압 및 주파수 변동, 고조파 및 기타 전력 품질 문제에 빠르고 유연하게 대응할 수 있습니다. 또한 백업 전원 역할을 할 수 있으며 전력망 중단이나 비상 상황 시 블랙 스타트 기능을 지원할 수도 있습니다.
3. 피크 수요 감소: BESS는 전기 가격이 낮은 비첨두 시간대에 충전하고, 가격이 높은 피크 시간대에 방전할 수 있습니다. 이를 통해 최대 수요를 줄이고, 전기 비용을 낮추며, 차세대 용량 확장이나 송전 업그레이드의 필요성을 지연시킬 수 있습니다.
4. 온실가스 배출 감소: BESS는 특히 피크 기간 동안 화석 연료 기반 발전에 대한 의존도를 줄이는 동시에 전력 구성에서 재생 에너지의 비중을 늘릴 수 있습니다. 이는 온실가스 배출을 줄이고 기후 변화의 영향을 완화하는 데 도움이 됩니다.
그러나 BESS는 다음과 같은 몇 가지 과제에도 직면해 있습니다.
1. 높은 비용: 다른 에너지원에 비해 BESS는 특히 자본 비용, 운영 및 유지 관리 비용, 수명주기 비용 측면에서 여전히 상대적으로 비쌉니다. BESS 비용은 배터리 유형, 시스템 크기, 애플리케이션, 시장 상황 등 여러 요소에 따라 달라집니다. 기술이 성숙하고 확장됨에 따라 BESS 비용은 향후 감소할 것으로 예상되지만 여전히 광범위한 채택에 장벽이 될 수 있습니다.
2. 안전 문제: BESS에는 화재 위험, 폭발, 감전 등의 잠재적인 위험이 있는 고전압, 대전류, 고온이 포함되어 있습니다. 또한 BESS에는 환경 및 건강에 위험을 초래할 수 있는 금속, 산, 전해질 등의 유해 물질이 포함되어 있습니다. 적절하게 취급하거나 폐기하지 않은 경우. BESS의 안전한 운영과 관리를 위해서는 엄격한 안전 표준, 규정 및 절차가 필요합니다.
5. 환경 영향: BESS는 자원 고갈, 토지 이용 문제, 물 사용 문제, 폐기물 발생, 오염 문제 등 환경에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. BESS에는 리튬, 코발트, 니켈, 구리 등과 같은 상당한 양의 원자재가 필요합니다. 고르지 않은 분포로 전 세계적으로 부족합니다. BESS는 또한 광산 제조 설치 및 운영을 위해 물과 토지를 소비합니다. BESS는 수명주기 전반에 걸쳐 대기 수질에 영향을 미칠 수 있는 폐기물과 배출물을 생성합니다. 지속 가능한 채택을 통해 환경 영향을 고려해야 합니다. 가능한 한 그 영향을 최소화하는 관행.
BESS의 주요 애플리케이션과 사용 사례는 무엇입니까?
BESS는 발전, 에너지 저장시설, 전력계통의 송배전선로, 교통분야의 전기자동차, 해양시스템 등 다양한 산업과 응용분야에 폭넓게 활용되고 있다. 또한 주거용 및 상업용 건물의 배터리 에너지 저장 시스템에도 활용됩니다. 이러한 시스템은 잉여 에너지의 저장 요구를 충족하고 송전 및 배전선의 과부하를 완화하는 동시에 송전 시스템의 혼잡을 방지하는 백업 용량을 제공할 수 있습니다. BESS는 메인 그리드에 연결되거나 독립적으로 운영되는 분산 전력망인 마이크로 그리드에서 중요한 역할을 한다. 외딴 지역에 위치한 독립 마이크로 그리드는 간헐적인 재생 에너지원과 결합된 BESS를 활용하여 안정적인 전력 생산을 달성하는 동시에 디젤 엔진 및 대기 오염 문제와 관련된 높은 비용을 피할 수 있습니다. BESS는 소규모 가정용 장비와 대규모 유틸리티 시스템 모두에 적합한 다양한 크기와 구성으로 제공됩니다. 주택, 상업용 건물, 변전소 등 다양한 위치에 설치할 수 있습니다. 또한 정전 시 비상 백업 전원 역할을 할 수도 있습니다.
BESS에 사용되는 다양한 유형의 배터리는 무엇입니까?
1. 납축전지는 납판과 황산전해질로 구성되어 가장 널리 사용되는 전지이다. 저비용, 성숙한 기술, 긴 수명으로 높은 평가를 받고 있으며 주로 시동 배터리, 비상 전원 및 소규모 에너지 저장 장치와 같은 분야에 적용됩니다.
2. 리튬 이온 배터리는 가장 대중적이고 진보된 배터리 유형 중 하나이며, 유기 용매와 함께 리튬 금속 또는 복합 재료로 만든 양극 및 음극으로 구성됩니다. 높은 에너지 밀도, 고효율, 낮은 환경 영향과 같은 장점이 있습니다. 모바일 장치, 전기 자동차 및 기타 에너지 저장 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.
3. 플로우 배터리는 외부 탱크에 저장된 액체 매체를 사용하여 작동하는 재충전 가능한 에너지 저장 장치입니다. 그 특징은 에너지 밀도는 낮지만 효율은 높고 서비스 수명이 길다는 것입니다.
4. 위에서 언급한 옵션 외에도 나트륨-황 배터리, 니켈-카드뮴 배터리, 슈퍼 커패시터 등 선택할 수 있는 다른 유형의 BESS도 있습니다. 각각은 다양한 시나리오에 적합한 서로 다른 특성과 성능을 가지고 있습니다.
게시 시간: 2024년 11월 22일