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[국내논문] 철도 변전시스템용 에너지 저장시스템 기술 동향 및 현황 원문보기

철도저널 = Railway journal, v.16 no.1, 2013년, pp.12 - 20  

이은규 ((주)우진산전 연구소)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 본고에서는 철도 변전시스템용 ESS의 필요성 및 기대효과와 최근 기술 동향을 살펴보고, 국내외 설치 사례와 향후 시장 전망에 대하여 설명한다.
  • 지상용 ESS의 주요 목적은 전차선 전압 안정화 및 에너지 절감으로 전동차가 제동할 때 발생되는 회생에너지를 저장하여 높아지는 전차선 전압을 낮추고, 전동차가 구동할 때 저장된 에너지를 공급함으로써 낮아지는 전차선 전압을 올려주는 기능을 갖는다. 특히 변전소와 변전소 사이가 길게 되면, 전차선 전압이 선로 저항에 의해 강하되는 것을 보상하는 목적으로 사용된다. 이미 일본에서는 늘어나는 전동차 부하로 인하여 제한된 전력회사의 공급에너지를 보상하기 위하여 리튬이온을 이용한 배터리 포스트를 서일본 여객철도 주식회사 및 가고시마 교통국에서 호쿠리쿠 본선, 사쿠라지마 잔교 및 나카스 전차 정류장에 2006~7년에 도입하여 운용 중에 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ESS는 무엇으로 이루어진 시스템인가? ESS는 DC/DC 컨버터와 에너지 저장매체로 이루어진 시스템으로 회생 인버터와 달리 양방향으로 전력 제어가 가능한 컨버터를 통하여 회생 에너지를 저장한 후 다시 전동차에 공급함으로써 전차선 전압 보상 및 순간 정전에 대한 대책이 가능한 시스템이다.
국가 전력 예비율 확보를 위한 슬로건은? 특히 일본의 경우에는 대지진과 쓰나미로 인한 원자력 발전소 붕괴 이후 국가 전력 대란으로 정전(Black Out)에 대비하여 철도 및 산업시설뿐만 아니라 가정용 에너지 저장시스템(이하 “ESS”) 시장이 활성화되고 있다. 우리나라에서도 늘어나는 소비 전력에 따라 국가 전력 예비율 확보를 위하여 국가 정책 차원에서 “신재생 에너지 보급제도 혁신 및 에너지 수요관리 확대”라는 슬로건 아래 이용 가능한 신재생에너지 자원지도를 재작성하고, 신재생 에너지 보급 국가 목표 및 달성 전략을 수립할 예정이다.
회생 인버터 장치의 단점은? 회생 저항기 장치와 같이 열로써 손실되는 에너지를 재활용하기 위하여 회생 에너지를 AC 전원으로 변환하여 변전소 및 역사 내 전원으로 활용하는 회생 인버터 장치로 발전되었다. 이 장치는 DC를 AC로 변환하기 위한 인버터 장치에서 발생되는 고조파를 억제하기 위하여 별도의 변압기 및 리액터 등의 필터 장치로 구성되며, 회생 에너지를 역사 내 전원 측으로 단일 방향으로만 전력 제어가 가능하기 때문에 전차선 전압 강하 및 순간 정전에 대한 보상, 최대수요전력 저감 기능이 없는 단점이 있다.
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참고문헌 (4)

  1. 한국철도기술연구원, (주)우진산전(2010), "차세대첨단도시철도기술개발 과제,"에너지저장시스템 기술개발 완료보고서 

  2. 鐵道と電氣技術, 社團法人日本鐵道電氣技術協會, 2008. 08 

  3. 에너지저장시스템 효과분석, 대전도시철도공사 연구개발센터, 2012. 

  4. 신성장동력산업정보기술연구회(2012), 이차전지/전기자동차의 국내외 시장현황과 비즈니스 전략, 산업경제리서치, pp.95-126 

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