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정전전원장치(UPS)와 전력저장장치(ESS)의 결합으로 인하여 이 둘의 기능을 합친 ‘UES’라는 시스템이 201541일부로 삼성SDI 의왕R&D센터에서 가동되기 시작했습니다.

 

20157월에 한국전력공사에서 실시된 스마트그리드 소프트파워 전문가 워크샵에서 ESS분야의 전문가님들과의 간담회에서 ESSUPS를 하나로 통합한 시스템에 대한 의논이 있었고, 절감된 에너지를 더욱 더 견고하게 관리하는 시스템에 대한 의논이 있었습니다. 그 의논에 회자된 시스템이 UESEMS가 있는데 이번 기사에서는 UES에 대해서 말씀드리겠습니다.


삼성SDI 의왕사업장에 설치된 UES (사진제공 : 삼성SDI)

(출처 : http://www.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2015040209050175529)


 


(출처:http://www.hellot.net/new_hellot/magazine/magazine_read.html?code=203&sub=001&idx=19034&public_date=2014-07&sort=registDate)


전력저장장치(ESS·Energy Storage System)는 전력을 AC(교류), DC(직류)로 자유롭게 변환해 저장(충전)했다가, 필요한 시기에 전력을 공급(방전)하여 다양한 용도로 쓸 수 있도록 에너지 효율을 높이는 장치를 말합니다. 일정시간 동안 전력을 저장했다가 필요한 시점에 사용하거나 필요한 곳으로 전송하여 에너지 효율을 극대화할 수 있는 장치로 비교적 저렴한 심야전력을 축전해 사용해 전력요금을 절감하고 정전 등 비상시에 비상전원을 제공하는 등 전력사용의 효율성을 높일 수 있는 시스템입니다.



(출처:http://www.inotech.co.kr/shop/item.php?it_id=1378274272)


UPS는 갑작스러운 전력공급 중단이나 이상에 대응해 전력공급이 안정적으로 이뤄질 수 있도록 하는 시스템으로 대규모 공장, 대형 건물, 데이터가 집결되는 데이터센터 등에서 도입이 활발히 이뤄지고 있습니다.

일반적으로 UPS에는 납축전지가 활용돼 왔으며 ESS는 리튬이온배터리를 기반으로 에너지관리시스템(EMS)과 전력변환장치(PCS)로 구성되었습니다.


그동안 ESSUPS는 위에 언급한 장점이 있지만 다음과 같은 문제로 인하여 상용화가 어려웠습니다.

배터리만 놓고 보아도 리튬이온의 가격이 많이 하락했다고는 하지만 단가 측면에서 납을 대체하기는 어렵고 면적무게수명 등을 모두 감안한 총소유비용(TCO)에서의 리튬이온의 장점을 누릴 수 있는 사이트가 많지 않았습니다.


또한 UPS 공급이 중소형 통신 중계기나 공장 자동화 제어장치 등에 활용되는 10A 이하 용량의 저출력 제품이 주를 이루고 있는 국내의 현실과 높은 ESS 구축비용으로 현재 원가회수 기간이 상대적으로 긴 상황에서 비상발전기로 인정받는다고 해도 경제성을 고려할 수밖에 없었습니다. 그 이유는 현재 국내에서 매년 15000여개의 UPS가 공급되는데 이 중 데이터센터와 산업용으로 사용되는 고출력 제품은 수 백 개에 불과하다기에 리튬이온 배터리의 효과가 발휘될 수 있는 사이트의 비중이 매우 적다는 것으로 리튬이온 대체 효과가 크지 않다는 장애가 있었습니다



(출처 http://evnewsreport.com/samsung-sdi-develops-hybrid-power-system-between-ess-and-ups/30576/)


이러한 문제점을 극복한 것이 ESSUPS 사시의 하이브리드격인 UES입니다.

ESS처럼, UES역시 광범위 내에 필요하지 않은 시간대의 전력을 절약합니다. 또한 정전 중에도 전원 공급가능한 UPS 처럼 작동이 가능합니다. 삼성 SDI에서 개발한 UESESS UPS를 별도로 설치한 것에 비해 최대 30%의 비용 절감 효과를 볼 수 있다고 합니다.

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