신개념에너지(MN)
G 스마트 그리드
M 마이크로 그리드
R 전기자동차 전원공급설비
V V2G
E ESS(전력저장장치)
D ESS의 시설
T 리튬이온 축전지
S SMES(초전도 에너지 저장장치)
C 초고용량 커패시터
B 이차전지
A 압축공기 에너지 저장장치(CAES)
N 분산형 전원
L 분산형 전원 배전계통 연계기술
목차(ESS의 제어기술 MNE)
ESS의 제어기술
❗전력저장장치(ESS)
1️⃣전력저장장치 필요성 구비조건
1)전력장치의 필요성
- 전력품질 보상
- 출력변동 표준화
- 설비 이용률 향상
- 예비력 확충 및 발전원가 절감
2)구비조건
- 경제성, 신뢰성, 안정성
- 저장 밀도와 저장 용량이 커야 한다
- 장시간 저장이 가능
- 높은 변환효율
2️⃣구성
- 잉여전력이나 야간의 저부하 시 생산된 전력을 저장하여 전력수요peak 또는 필요시 저장된 전력을 사용하여 에너지를 효율적으로 사용
3️⃣분류(종류)
1)에너지 저장 형태에 따른 분류
- 열에너지 : 축열(빙축열, 심야온수 등)
- 전기화학 : 이차전지, 슈퍼 커패시터, 수소 저장
- 전자기 에너지 : 초전도 코일
- 역학적 에너지 : 양수발전, 압축공기 저장, 플라이 휠 저장
2)종류
| 종류 | 장점 | 단점 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 납축전지 | 저렴하다 모듈화 가능 | 저 에너지 밀도 짧은 수명 납사용규제 가능성 | 기숭안정성,가장 보편적 |
| 니켈수소전지 | 고출력 밀도 | 저에너지밀도 짧은 수명 | HEV적용 |
| 리튬전지 | 고에너지 밀토 고전압 | 고가 저출력 밀도 보호회로 필요 | 대용량, 긴 수명화 추진중 |
| 레독스 플로전지 | 대형화 가능 용량증설 유리 상온작동 초기비용낮음 | 저에너지 밀도 | 용량제한 없음 (15[MW]보급완료) |
| 나트륨-유황 전지 | 고출력 밀도 고효율 | 고온 작동형 (300[]이상) 고가 부가장치 필요 | 운전단가 높음, 대용량 모듈화 |
| 초고용량 커패시터 | 고출력 밀도 반영구적 수명 | 저에너지 밀도 고가 | 단시간용 적합 |
| 양수발전 | 긴 수명 대용량 | 초기 비용 고가 부가장치 제한지역 운전지연시간 | 운전단가 낮음 |
| 초전도 코일 | 고출력 특성 | 초전도 냉각 시스템 | 대출력 가능 |
| 플라이휠 저장 | 안전성 높음 | 고비용 | |
| 압축공기저장 | 대형화 유리 | 입지조건 저효율 | 대용량 장수명 |
| 수소저장 | 대용량 긴수명 효율우수 | 저내조 및 연료전시 시스템 필요 | 수소저장 탱크 |
4️⃣전력저장 장치의 적용
- 이차전지
전자제품, 전기자동차, 전원 변동부하 보상, 신재생 및 계통 연계형 전력저장
- 슈퍼캐패시터
중대형 UPS, 분산전원시스템, 하이브리드 전원, 고품질 전원공급용
- 초전도 코일
반도체 제조회사, 전력회사 및 군용, 공공업계 및 은행, 통신 데이터 센터
- 플라이 휠 저장
UPS용, 계통 연계 에너지 저장
- 압축공기 에너지 저장
100[MW]이상 발전소용, 부하관리용
- 양수발전
원전의 잉여 전기 저장 및 공급 부하관리용
- 수소저장
계통연계 에너지 저장, 부하관리용
5️⃣결론
- 신재생 에너지의 보급과 함께 스마트 그리드의 핵심으로 전력품질, 그리고 에너지 사용의 효율화를 극대화시킬 수 있는 전력장치이다
- 저장장치 고효율화, 고역률 변환장치 개발이 이루어져 보급되어야 하고 실용화가 앞당겨져야 한다
❗ESS의 구성
- ESS는 배터리와 BMS, PCS, EMS 등으로 구성
- 통합적인 관리와 통제, 제어하는 종합적인 시스템
1️⃣ESS의 구성별 특징
1)Battery
- PCS를 거쳐 전기를 저장하였다가 필요할 때 전기를 방전하는 역할
2)BMS
- 배터리의 충전상태를 제어, 보호기능을 수행
- 배터리의 전압 전류 온도를 특정
- 배터리의 안전상태와 고장 유무를 진단
- 배터리의 온도와 셀 밸런싱을 제어
- PCS 및 운영시스템과 통신하여 배터리의 데이터를 제공
3)PCS
- 배터리로부터 저장된 직류전력을 교류로 변화하여 전력계통 및 부하에 전력을 공급
- 전력계통으로부터 교류전력을 직류로 변환하여 배터리에 전력을 저장
- 분류 :
- 변전소적용 ESS용 PCS,
- 신재생에너지 적용 ESS용 PCS,
- 수용가 적용 ESS용 PCS
4)EMS
- 배터리, PCS, ESS를 모니터링하고 제어하기 위한 운영시스템
5)PMS
- 전력망에는 많은 수의 ESS가 설치되어 이를 네트워크 기술과 전력전자기술을 이용한 통합관리를 하여 수요 및 분산전원의 간헐성을 완충하는 장치
신개념에너지(MN)
G 스마트 그리드
M 마이크로 그리드
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E ESS(전력저장장치)
D ESS의 시설
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S SMES(초전도 에너지 저장장치)
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B 이차전지
A 압축공기 에너지 저장장치(CAES)
N 분산형 전원
L 분산형 전원 배전계통 연계기술
목차(ESS의 제어기술 MNE)
ESS의 제어기술
💯기출문제
●E47전기사업용 전기에너지 저장장치의 사용전 검사시 수검자의 사전제출 자료 및 사용 전 검사항목에 대하여 설명하시오
모범답안(ESS의 사용전 검사 MNE47)
전기사업용 ESS의 안전하고 효율적인 운영을 위해 사용 전 검사는 필수적인 절차입니다. 이 검사는 ESS가 설치 기준에 적합하고 안전하게 운용될 수 있도록 하기 위한 목적으로 진행됩니다.
1. 수검자의 사전 제출 자료
ESS 사용 전 검사를 신청할 때, 수검자는 다음과 같은 자료를 제출해야 합니다.
- 설계 도면: ESS 시스템 전체의 배치도, 단선도, 계통도 등 상세한 설계 도면
- 설비 사양: ESS 구성품(배터리, 인버터, 변압기 등)의 제조사, 모델명, 용량 등 상세한 사양
- 시험 성적서: 각 구성품에 대한 시험 성적서 (안전성, 성능 등)
- 설치 확인서: 설치 완료 후 시공자가 작성하는 설치 확인서
- 운영 매뉴얼: ESS 운영 및 유지보수에 관한 매뉴얼
- 안전 관리 계획: ESS 안전 관리를 위한 계획 및 절차
2. 사용 전 검사 항목
ESS 사용 전 검사 항목은 다음과 같이 크게 나눌 수 있습니다.
2.1. 일반 사항
- 설치 장소 및 환경 점검 (온도, 습도, 통풍 등)
- 안전 거리 유지 여부 확인
- 접지 저항 측정
- 누전 차단기 동작 확인
- 비상 정지 장치 작동 확인
2.2. 전기적 특성 시험
- 절연 저항 측정
- 내전압 시험
- 부분 방전 시험
- 고조파 측정
- 전력 품질 측정
2.3. 기능 시험
- 충전/방전 기능 시험
- 보호 기능 시험 (과전류, 과전압, 저전압 보호 등)
- 통신 기능 시험
- 제어 시스템 기능 시험
2.4. 안전 시설 점검
- 화재 감지 시스템 작동 확인
- 소화 설비 작동 확인
- 비상 조명 작동 확인
- 방폭 시설 (해당 시)
3. 검사 절차
- 신청: 수검자가 전기안전공사에 검사를 신청하고, 위에서 언급한 자료를 제출합니다.
- 현장 확인: 검사원이 현장을 방문하여 설치 상태를 확인하고, 필요한 시험을 진행합니다.
- 시험 및 검사: 위에서 언급한 검사 항목에 대한 시험을 수행하고, 결과를 분석합니다.
- 검사 보고서 작성: 검사 결과를 종합하여 검사 보고서를 작성합니다.
- 합격/불합격 판정: 검사 결과가 기준에 적합하면 합격, 부적합하면 불합격 판정을 내립니다.
4. 주의 사항
- 최신 기준 준수: ESS 관련 법규 및 기술 기준은 지속적으로 변경될 수 있으므로, 최신 기준을 반드시 확인해야 합니다.
- 안전 관리 계획 수립: ESS 운영 중 발생할 수 있는 위험 요소를 사전에 파악하고, 이에 대한 대응 계획을 수립해야 합니다.
- 정기 검사: 사용 전 검사 이후에도 정기적으로 검사를 실시하여 안전 상태를 유지해야 합니다.
결론
ESS 사용 전 검사는 ESS의 안전성 확보를 위한 필수적인 절차입니다. 위에서 설명한 내용을 참고하여 철저한 준비를 통해 검사에 임해야 합니다.
신개념에너지(MN)
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목차(ESS의 제어기술 MNE)
ESS의 제어기술
🌐V1102Z24 / MNE
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