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비상전원 기능을 갖는 하이브리드 에너지저장시스템 표준화 기술
Hybrid Energy Storage System with Emergency Power Function of Standardization Technology 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.19 no.2, 2019년, pp.187 - 192  

홍경진 (광주대학교 전기전자공학부)

초록
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수요관리와 정전에 대한 비상전원 기능을 갖춘 하이브리드 전력저장시스템으로 비상발전설비가 필요한 빌딩 및 공장건축 시에 투자비를 최소화하고, 상시 전력비를 절감함으로서 경제성을 확보할 수 있 기술을 개발함으로써 새로운 비즈니스 모델을 제시한다. 평상시에 STS(Static Transfer Switch)를 통해 부하에 계통 전력을 공급하고 PCS는 계통에 병렬로 연계되어 수요관리를 수행한다. EMS는 수요예측을 통한 전력의 효율적 운용을 위해 ESS에 충방전 지령을 PMS(Power Management System)로 하달하고 PMS는 다시 PCS 제어기로 지령을 전달하여 시스템을 운용한다. 정전시에는 STS가 계통으로부터 빠르게 이탈되면서 PCS는 독립 전원이 되어 부하 측에 정전압/정주파수의 전력을 공급할수 있는 구조이다. 따라서 하이브리드 ESS에 대한 실 계통 연계 및 독립 운전 성능 검증을 통한 신뢰성을 확보할수 있고, 저탄소 녹색성장 기술의 효율적 전력망과 연계 운영이 가능하게 함으로써 ESS 연계를 통한 신재생에너지 발전에 의한 불규칙한 전력 품질개선, 피크부하 기여도 제고가 가능하다. 또한 현재 석탄 화력이 담당하고 있는 주파수추종 예비력을 ESS로 대체함에 따라 연료비가 높은 LNG 발전기 가동비용을 절감할 수 있는 기대효과가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Hybrid power storage system with emergency power function for demand management and power outage minimizes the investment cost in the building of buildings and factories requiring emergency power generation facilities, We propose a new business model by developing technology that can secure economic...

주제어

#Hybrid Power Storage System   #Emergency Power   #ESS   #PCS   #EMS   #Power Generation Facilities  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 비상전원 시스템이 설치되는 건물 및 공장 부하는 피크저감 등의 수요관리가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 수요관리와 정전에 대한 비상전원 기능을 갖춘 하이브리드 전력저장시스템으로 비상발전설비가 필요한 빌딩 및 공장 건축 시에 투자비를 최소화하고, 상시 전력비를 절감함으로서 경제성을 확보할 수 있는 기술을 개발하고 이와 관련된 비즈니스 모델에 대해 살펴보았다.
  • 비상전원 시스템이 설치되는 건물 및 공장 부하는 피크저감 등의 수요관리가 필요한 경우가 대부분이며, 따라서 본 논문에서는 수요관리와 정전에 대한 비상전원기능을 갖춘 하이브리드 전력저장시스템으로 비상발전설비가 필요한 빌딩 및 공장 건축 시에 투자비를 최소화하고, 상시 전력비를 절감함으로서 경제성을 확보할 수 있는 새로운 비즈니스 모델을 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
에너지저장시스템은 무엇인가? 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)은생산된 전력을 전력계통(Grid)에 저장했다가 필요한 시기에 공급하여 에너지 효율을 높이는 시스템으로 발전,송배전, 수용가 단계별로 저장이 가능하다. 현재까지 여러 가지 용도의 ESS가 개발되었고, 실증과 시뮬레이션을 통한 경제성 분석이 이루어지고 있으나 경제성 확보가 어려운 상황이며, 새로운 비즈니스 모델개발이 절실한 시점이다.
2011. 9. 15일 정전사태의 경우 소규모 소비자의 비상 발전기의 60% 이상이 관리부재로 인해 가동이 안 된 것으로 판명됨에 따라 신뢰성 있고 효율적인 비상전원의 필요성이 대두되고 있는데 이에 대한 결과는 무엇인가? 15일 정전사태의 경우 소규모 소비자의 비상 발전기의 60% 이상이 관리부재로 인해 가동이 안 된 것으로 판명됨에 따라 신뢰성 있고 효율적인 비상전원의 필요성이 대두되고 있다. 이에 대한 결과로 기존의 비상 발전기에 비해 정비요소가 현저히 작아서 유지 및 관리가 쉬우며 설치장소에 제약이 적어 좁은 공간에서 활용이 유리한 장점을 가지고 있는 에너지저장장치(ESS)의 필요성이 증가되고 있다. 또한 에너지저장시스템(ESS)은 전력계통에 상시 연계되어 있으므로 유사시 빠른 대응능력이 가능하며 비상전원으로 에너지저장시스템(ESS)의 활용은 시장 진입초기에 들어와 있는 상황이다.
제2차 에너지기본계획에서 정부는 어떤 계획을 세웠는가? 제2차 에너지기본계획에서 정부는 ‘35년 까지 전력수요의 15% 이상을 수요관리를 통해 해결하겠다는 목표를 세웠고 이러한 목표 달성을 위해 에너지저장장치(ESS)를 이용한 수요관리 시장의 창출은 가장 핵심적인 역할을 하게 될 것으로 사료된다. 또한 국내 뿐 아니라 미국,일본, 독일 등 선진국 위주로 에너지저장시스템(ESS)을 이용한 수요관리 기술 선점을 위해 정부 차원의 지원제도를 만들고, 법적지위 보완 및 보급 활성화 방안을 계획하고 있는 상황으로 수요관리 중심의 에너지정책 전환에 맞게 비상전원을 갖는 에너지저장장치(ESS)의 필요성이 정부 및 시장에 크게 대두되고 있는 실정이다.
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참고문헌 (6)

  1. KEMRI Journal of Economic Policy REVIEW, Korea Electric Power Corporation, No. 17, 2016. 

  2. Y. J. Song, "A Case Study on the Use of Energy Storage Devices and the Need for System Improvement in Energy Prosumer Market," Korea Economic Research Institute, 2017. 

  3. J. S. Hong, H. S. Chai, J. F. Moon, "Calculation of ESS Capacity of Industrial Customer through Economic Analysis," Trans. KIEE. Vol. 64P, No. 4, pp. 273-276, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.5370/KIEEP.2015.64.4.273 

  4. J. K. Park, Y.S. Baek, K. S. Jeong, J. H. Park, "Optimal Capacity Determination of BESS for Customer using Investment Cost and Electric Cost," Trans. KIEE. Vol. 64, No. 2, pp. 208-213, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.5370/KIEE.2015.64.2.208 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Y. S. Lee, J. Heo, Y. H. Choi, "A Study for Space-based Energy Management System to Minimizing Power Consumption in the Big Data Environments," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication(JIIBC), Vol. 13, No. 6, pp. 229-235, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIIBC.2013.13.6.229 

  6. S. H Lee, T. I. Seo, S. K. Jung, Y. H. Gwon, "A study about flat mirror type solar thermal generation system to independently supply electricity on water resources management system," Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society (JKAIS), Vol. 16, No. 8 pp. 5067-5073, 2015. http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2015.16.8.5067 

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