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SG소프트파워 [1부] - 서안성 변전소와 ESS





 ▲ ESS의 사업모델 설명 中 (서안성 변전소, 박상호 과장님)


주파수 조정 ESS의 서안성 변전소부터 최초 K-BEMS 구리지사, 그리고 서울본부의 배전스테이션까지! 한국전력공사 SG소프트파워 전문가들과 함께 견학하며 여러분에게 차세대 전력시스템에 대한 이해를 돕고자 총 3부작의 기획취재를 준비했습니다. 


1부에서 처음으로 소개드릴 곳은 ‘주파수 조정 ESS(에너지 저장 시스템)’의 대표적인 장소로 손꼽히는 서안성 변전소입니다. ‘ESS’라는 말이 조금은 생소하게 느껴질 수 있는데, 충전 가능한 보조배터리라고 생각하면 간단합니다. “아! ESS(Energy Storage System)는 배터리”라고 떠올리면, 지금부터 함께 살펴볼 ESS에 대한 내용의 90%를 이해하는 것입니다.  



[ ESS란 무엇인가? ]



▲ ESS를 포함한, 서안성 변전소의 모습


ESS를 조금 더 구체적으로 설명을 드리면, 전력을 변환하여 저장하였다가 필요한 시기에 전력을 공급하는 설비라 할 수 있습니다. 생산된 전력을 저장하였다가 필요 시 사용할 수 있어서 에너지 이용효율을 향상시켜주고, 신재생 전기의 품질 개선과 더불어 주파수 조정을 통해 전력계통을 안정화시켜주는 장점이 있습니다. 위 사진 속 네모난 박스가 모두 ESS니 이들의 위치와 역할에 주목해보세요. 



[ ESS 깊이 들여다보기 ]



▲ EES의 구체적인 구성


ESS는 배터리와 BMS, PCS, PMS 등 다양한 제품들과 상호 연동하여 통합적인 관리와 제어를 하고 있습니다. 여기서 BMS(Battery Management System)는 배터리의 충전상태 등을 외부 인터페이스를 통해 알려주며 과충전 등의 보호기능을 수행하는 배터리 관리 장치이고, PCS(Power Conditioning System)는 전력계통에서 전력을 공급받아 배터리에 저장하거나 계통으로 방전하기 위하여 전기의 특성을 변화해주는 ‘전력변환장치’ 입니다. PMS(Power Management System)는 PCS 또는 BMS로부터 각종 정보를 제공받아 전력저장장치의 실시간 모니터링이 가능하고, 전력계통 주파수 변동의 요구사항을 반영하여 충·방전 전력량을 관리하는 시스템입니다.  



[ ESS만의 남다른 특징 ]



▲ ESS, 통합운영시스템의 모습 


ESS의 대표적인 특징으로는 주파수 조정, 신재생출력 안정화, 피크 저감이 있습니다. 전력계통에서 주파수 규정범위인 60Hz 초과 시 충전하고 미달 시 방전함으로써 기존 발전기의 주파수 조정 보조서비스를 대체할 수 있습니다. 또한 신재생에너지 분야에서는 태양광과 풍력 등 신재생에너지의 불안정한 출력을 안정적으로 유지시킴으로써 신재생 전력계통의 안정성 확보에 기여합니다. 여기에 더해 에너지 비용 절감(전력피크 5.3% 저감) 측면도 빼놓을 수 없습니다.  



[ 향후 ESS에 대한 기대점 ]



▲ ESS 컨테이너, Battery 모듈 설명 中 (성남전력변전소, 최준혁 사원)


한국전력공사는 현재 국내 전력계통의 FR(Frequency Regulation)을 위해 화력발전기 출력 5%(1,500MW)에 해당하는 주파수예비력을 확보하고 있습니다. 이중 500MW를 ESS로 대체할 경우, 석탄화력 발전기 이용률 향상이 가능해 연간 약 3,200억 원의 국가 편익을 기대할 수 있습니다. 또한 다양한 대기업 및 중소기업 참여 확대를 통한 기술 및 운영 노하우 축적, Track Record 확보를 통한 관련 산업의 발전 및 경쟁력 강화에도 기여할 것입니다. 


서안성 변전소에서의 주파수 조정의 특징을 갖는 ESS를 살펴보면서 차세대 전력시스템에 대한 많은 기대를 품게 되었습니다. 여러분도 점차 늘어날 신재생 에너지와 그에 맞춰 개발되는 시스템들을 이해하면 앞으로의 에너지 신사업이 어떤 모습으로 다가올지 더욱 궁금해질 것입니다. 그 호기심을 간직한 채 다음 기획기사 ‘SG소프트파워 [2부] K-BEMS 구리지사’를 함께 보셨으면 합니다. 

 

 

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