에너지 저장을 통해 파리 협약의 기후 목표를 어떻게 달성할 수 있을까요?

하루 중 특정 시간대의 에너지 공급과 수요 사이의 간격을 해소하기 위해서는 에너지 저장이 필요합니다. 예를 들어, 정오에는 태양광 발전 에너지 생산량이 최고조에 달하고 밤에는 생산량이 전혀 없습니다. 에너지 소비 곡선은 정반대일 수 있습니다. 저녁과 이른 아침에는 수요가 가장 많은 반면 정오에는 수요가 적습니다.

우리가 에너지 저장이 소비량에 맞는 공급을 가능하게 하는 핵심 요소라는 것을 이해한다면, 기후 목표 달성에 있어 에너지 저장의 중요성을 깨닫는 작은 발걸음을 내딛는 것입니다. 적절한 탈탄소화를 위해서는 사회적 차원에서 수 기가와트 규모의 에너지 저장 장치를 구현하는 거대한 발걸음을 내딛는 것이 중요합니다. 이 정도의 저장 용량만이 재생 에너지 기반 전력망이 기존의 화석 연료 기반 전력망의 안정성과 맞먹을 만큼 안정적인 공급을 가능하게 할 수 있습니다.

Danfoss Drives는 친환경 전환을 지원하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 고객이 직면한 주요 과제 중 하나는 다양한 에너지 발전기와 저장 시스템을 단일 전력망에 통합하는 관리입니다. 이는 전력 품질 문제와 전력망 불안정으로 이어질 수 있습니다. 그렇기 때문에 Danfoss Drives는 불일치를 제거하고 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력망 공급을 보장하기 위해 효율적인 전력 컨버터를 제공합니다.

Danfoss의 기술은 일관된 전력 공급 및 전력망 친화적인 솔루션 분야에서 입증된 기술입니다. 당사는 고객의 에너지 저장 제품을 지원하기 위해 다양한 제품을 공급합니다. Danfoss는 에너지 저장 솔루션을 위해 특별히 설계된 뛰어난 에너지 효율을 갖춘 전력망 친화적인 전력 변환 솔루션을 제공합니다.

낮은 고조파 왜곡, 조정 가능한 역률 및 기타 전력망 친화적인 기능을 갖춘 Danfoss 솔루션의 지원은 경쟁력 있고 전력망 규정을 준수하는 전원 공급 장치를 보장합니다. 에너지 저장 솔루션을 위한 전력 변환에 대한 오랜 경험과 세계 최고의 입지를 바탕으로 Danfoss는 에너지 저장 기술에 투자하는 데 있어 이상적인 파트너입니다.

Danfoss의 전력 변환 솔루션이 어떻게 전력망 안정성과 규정 준수를 보장하는 동시에 자본 지출을 절감하는 데 도움이 되는지 자세히 알아보시겠습니까?

전통적인 에너지 시장에서 전력망은 두 개의 주체로 구성됩니다.  첫 번째 주체는 발전소 및 송전 망의 단독 소유자이자 관리자입니다. 

두 번째 주체는 소비자, 즉 자신의 부지에 지역 배전계통을 소유한 공장 또는 주택 소유주입니다.

이 둘의 구분은 에너지 계측기에서 이루어집니다. 계측기 전면(FTM)에는 발전기와 송전기가 있습니다. 계측기 배후(BTM)에는 소비자가 있습니다.

그러나 1990년대 이후 에너지 시장은 빠르게 발전하여 오늘날 많은 국가에서 자유화된 에너지 시장을 운영하고 있습니다.

자유화된 시장에서는 별도의 회사가 에너지 생산과 송전 망을 각각 소유합니다. FTM은 송전 인프라를 독점하는 전력망 사업자와 자유 시장에서 운영되는 에너지 발전 사업자의 두 가지 행위자 그룹으로 나뉩니다.

재생 에너지가 전력 공급의 주요 원천으로 자리 잡는 데 있어서 에너지 저장이 필수적인 이유: 에너지 저장장치는 하루 중 다양한 시간대에 발생하는 에너지 공급과 수요의 불균형을 극복해 준다는 점을 설명했습니다.

하지만 에너지 저장은 탈탄소화를 위한 지속 가능한 기반 전력 공급만을 지원하는 것이 아닙니다. 에너지 저장은 또한 전기 트럭, 전기 선박, 배터리 구동 노트북과 같은 액세서리, 전기 차량 및 자전거와 같은 개인용 이동수단 등 이동의 편리함을 통해 번영하는 현대 라이프스타일을 용이하게 합니다. 사회는 이러한 편리함이 없는 생활을 상상할 수 없으며, 이러한 편리함이 사라진다면 탈탄소화에 대한 동기를 부여받지 못할 것입니다.

저장이 없다면 사회의 번영과 에너지 안보를 유지할 수 없습니다. 저장이 없다면 가스 발전과 휘발유를 연료로 하는 운송과 같은 화석 연료 기반 전력만이 유일한 대안입니다. 화석연료 기반 전력 공급은 국경을 넘어 수입해야 하므로 국가가 에너지 안보 위험에 취약해질 수밖에 없으며, 사회는 이미 오랜 경험을 통해 화석연료 기반 전력 공급이 에너지 안보에 취약하다는 것을 알고 있습니다. 또한 화석연료 기반 전력 공급은 기후 변화에 대응하는 데 필요한 탈탄소화를 지원하면서 동시에 번영하고 편리한 라이프스타일을 유지하기 어렵습니다.

에너지 저장 장치가 통합된 스마트 전력망은 다양한 재생 에너지원의 간헐적인 발전 특성을 극복하기 위해 에너지 공급 시간 이동을 용이하게 합니다. 에너지 저장 시스템은 예컨대 부하 감소 또는 예기치 않은 정전으로 인해 공급되는 에너지가 부족할 경우 백업 전력을 제공할 수 있습니다.

배터리 에너지 저장 시스템은 분산형 전력망 또는 산업 또는 해상 DC 전력망에 대체 전원을 공급합니다. 공급 과잉 상황에서 이 시스템은 에너지를 저장 시스템으로 보낼 수 있습니다. 수요 수준이 높을 때 저장 매체에 접근하여 다음과 같은 추가 에너지원을 제공할 수 있습니다.

• 운영비용(OPEX) 절감
• 시스템 효율 개선
• 시스템 가용성 향상

에너지 저장 시스템은 수요가 적거나 태양광, 풍력 또는 기타 재생 에너지원의 가용성이 높은 시기에 생성되는 잉여 에너지를 획득하여 나중에 사용할 수 있도록 저장합니다. 에너지 저장은 적시에 지속 가능하고 경제적인 방식으로 에너지원에 대한 접근성을 확보하기 때문에 분산형 전력망의 에너지 안보에 있어 핵심 요소입니다. 



에너지는 배터리 에너지 저장 시스템이나 컨덴서의 전기 에너지, 플라이휠이나 펌핑 수력 발전의 기계 에너지, 리튬 이온 배터리, 열 저장, 흐름 전지, 압축 공기 에너지 저장 등 다양한 형태로 저장될 수 있습니다.

저장된 에너지는 전력 수요가 공급을 초과하거나 피크 시간대에 전력망 또는 특정 어플리케이션에 추가 전력 또는 서비스를 제공할 때 사용할 수 있습니다.

에너지 저장 장치가 통합된 스마트 전력망은 다양한 재생 에너지원의 간헐적인 특성을 극복하기 위해 에너지 공급 시간 이동을 용이하게 합니다. 에너지 저장 시스템은 예컨대 부하 감소 또는 예기치 않은 정전으로 인해 공급되는 에너지가 부족할 경우 백업 전력을 제공할 수 있습니다. 정전 중에는 에너지 저장 장치의 지원을 통해 일정 기간 동안 작동을 유지할 수 있습니다.

에너지 저장 장치를 사용하여 예기치 않은 비정상적인 상황에서도 전원 공급을 안정화하십시오. 다양한 수준의 BTM 어플리케이션에서 문제를 해결할 수 있습니다. 이 예에서 산업용 DC 백업은 공장의 특정 중요 어플리케이션에 지속적인 전원 공급을 보장하는 역할을 합니다. 

에너지 저장 기술과 다양한 에너지원을 분산형 전력망에 통합할 때 Danfoss의 지능형 전력 변환 솔루션은 엄격한 전력망 규정에 대한 사전 인증을 통해 전력망 성능을 개선하고 자본 투자 요구 사항을 줄입니다.

이 노르웨이 페리 노선은 에너지 및 배터리 저장 시스템을 지능적으로 관리하여 고속 충전을 최적화하고 탄소 배출량을 줄입니다.

DC 전력망은 기존 AC 전력망에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 더 효율적이고 구리 사용량이 적습니다. 또한 DC 전력망은 작동하기 쉬워 UPS 용량의 필요성이 줄어들고 다양한 유형의 배터리를 사용할 수 있습니다. 또한 고장으로 인한 영향을 최소화하여 서버와 시스템을 안정적으로 보호하여 서버와 시스템을 안정적으로 운영할 수 있습니다. 또한 DC 전력망은 백업 발전기의 빠른 시동을 가능하게 합니다. Danfoss의 전력 컨버터를 사용하는 에너지 저장 시스템(ESS)은 다음과 같은 이점을 통해 DC 전력망을 개선합니다.

• 더 적은 구성 요소와 더 적은 구리로 인한 운영 비용 및 자본 지출 절감
• 에너지 효율 증가
• 회생 및 이중화 기능
• 수냉식 시스템의 여분의 열을 활용할 수 있는 기능

DC 전력망의 모듈화는 설치 및 시운전 시간을 단축하고, 용량 확장을 위한 유연성을 제공하며, 공간을 절약합니다. 또한 중앙 집중식 AFE 공급을 통해 냉각기, 팬, 펌프 등 DC 시스템의 모든 드라이브의 통합을 조화시켜 총 고조파 왜곡(THDI)을 5% 미만으로 낮춥니다.

에너지 저장 시스템은 선박에서도 중요하지만, 해안 전력과 같은 해안 어플리케이션과도 관련이 높습니다.

정박 중인 선박에 해안 전력을 공급하여 선박의 보조 엔진을 끄고 디젤 연료의 연소를 중단할 수 있도록 하는 과정을 해안 전력, 즉 냉간 아이어닝이라고도 합니다. 국가 전력망(또는 지역 전력망)에서 정박 중인 선박으로 전력을 공급하여 디젤 발전기를 불필요하게 만드는 것이 목적입니다. 해안 전력을 선호하는 증거는 압도적입니다. 예를 들어, 선박이 해안 전력에 연결되면 지역 전력망의 전력을 활용할 때 전체 오염 물질 배출량을 최대 98%까지 줄일 수 있습니다.

항만의 경우, 해안 공급은 탈탄소화뿐만 아니라 선박이 정박하는 동안 대기 오염(NOx, SOx, 미립자 물질) 및 소음 제거를 위한 것입니다.

배터리 에너지 저장을 포함한 에너지 저장 기술을 연안 공급에 사용할 수 있는 기회는 무엇입니까? 백서: "해운업의 탈탄소화"에서 자세히 알아보십시오.