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소방용 비상발전기의 현장부하시험을 위한 ESS 부하시험장치의 경제성평가에 관한 연구
A Study on Economic Evaluations of ESS Load Test Device for Field Load Test in Fire-fighting Emergency Generator Systems 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.9, 2020년, pp.380 - 386  

최승규 (건양대학교 재난안전소방학과)

초록
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소방용 비상발전기는 화재와 같은 비상상황에서 인명과 재산을 보호하는 소방시설에 비상전원을 공급하는 중요한 시설이다. 이러한 중요성에 따라 비상발전기는 주기적인 부하시험으로 성능과 상태를 확인하여야 한다. 비상발전기의 일반적인 부하시험 방법은 R, L, C 부하로 구성된 Load Bank를 이용하여 시험하고 있다. 최근, 비상발전기의 효율적인 부하시험을 위하여, 시험 중에 발생한 전력을 저장하였다가 전기사업자에게 판매하는 ESS 부하시험장치의 도입이 검토되고 있다. 그러나 리튬이온배터리의 높은 가격으로 인하여, ESS 부하시험장치는 기존의 Load Bank 방식보다 초기투자비가 많이 소요될 수 있어, 상용화가 어려운 실정이다. 하지만, 비상발전기의 부하시험 동안 발전된 전력의 판매를 고려하면, ESS 부하시험장치는 경제적인 사업모델이 될 가능성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS 부하시험장치의 정확한 경제성을 평가하기 위하여, ESS 부하시험장치에 충전된 전력의 판매를 고려한 비용요소와 편익요소로 구성된 경제성평가 모델링을 제시한다. 또한, 제시한 모델링을 바탕으로 ESS 부하시험장치와 Load Bank에 대한 투자회수율과 회수년도를 비교 및 분석한 결과, 전력판매를 고려할 경우 ESS 부하시험장치의 상용화가 가능함을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The ESS load test device (ELTD) can store and exchange electrical energy during the load test of an emergency generator. On the other hand, it is difficult to commercialize ELTDs based on Li-ion batteries because of the high initial cost, which is higher than a load bank test. If the trade of electr...

주제어

#Emergency Generator   #Fire-fighting Facilities   #Energy Storage System   #ESS Load Test Device   #Economic Feasibility  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만, 비상발전기의 부하시험 동안 발전된 에너지를 분산전원의 전력거래와 유사하게 전력회사에 판매할 수 있는 경우를 고려하면, ESS 부하시험장치를 이용한 부하시험이 평가기간 동안에 투자비가 회수되어 경제적인 사업모델이 될 가능성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 ESS 부하시험장치의 경제성을 평가하기 위하여, ESS 부하시험장치에 충전된 전력의 판매를 고려한 비용요소와 편익요소로 구성된 경제성평가 모델링을 제시한다. 또한, 제시한 모델링 바탕으로 ESS 부하시험장치와 Load Bank에 대한 투자회수율과 회수년도를 비교 및 분석하여 경제적 측면에서 ESS 부하시험장치의 유용성과 상용화 가능성을 확인한다.
  • 본 연구에서는 전기저장장치를 이용하여 비상용부하의 동작특성과 동일하게 ESS가 충전동작을 수행함으로서 비상발전기의 성능 및 상태를 시험할 수 있는 ESS 부하시험장치를 제시하고, 제시한 ESS 부하시험장치가 현장에 적용이 가능한지 검증하기 위하여 기존의 Load Bank를 이용한 부하시험 방법과 경제성을 비교하고 분석하여 유용성을 확인하였다. 본 연구의 주요내용과 기대효과를 요약하면 다음과 같다.
  • (1) 기존의 Load Bank를 이용한 부하시험 방법은 비상발전기의 점검에 따라 생산된 전력을 열로 소진하게 되어 에너지를 낭비하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 고열 발생에 따른 화재 위험성이 존재한다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 비상용부하의 전원용량과 특성에 부합하는 ESS 부하시험 장치를 이용, 비상발전기의 성능과 상태를 확인할 수 있는 부하시험 방안을 제시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
소방용 비상발전기란? 소방용 비상발전기는 화재와 같은 비상상황에서 인명과 재산을 보호하는 소방시설에 비상전원을 공급하는 중요한 시설이다. 이러한 중요성에 따라 비상발전기는 주기적인 부하시험으로 성능과 상태를 확인하여야 한다.
소방용 비상발전기의 중요성에 따라 확인해야하는 것? 소방용 비상발전기는 화재와 같은 비상상황에서 인명과 재산을 보호하는 소방시설에 비상전원을 공급하는 중요한 시설이다. 이러한 중요성에 따라 비상발전기는 주기적인 부하시험으로 성능과 상태를 확인하여야 한다. 비상발전기의 일반적인 부하시험 방법은 R, L, C 부하로 구성된 Load Bank를 이용하여 시험하고 있다.
비상발전기의 일반적인 부하시험 방법은? 이러한 중요성에 따라 비상발전기는 주기적인 부하시험으로 성능과 상태를 확인하여야 한다. 비상발전기의 일반적인 부하시험 방법은 R, L, C 부하로 구성된 Load Bank를 이용하여 시험하고 있다. 최근, 비상발전기의 효율적인 부하시험을 위하여, 시험 중에 발생한 전력을 저장하였다가 전기사업자에게 판매하는 ESS 부하시험장치의 도입이 검토되고 있다.
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참고문헌 (11)

  1. National Fire Agency, "Act on Fire Prevention and Installation, Maintenance, and Safety Control of Fire-fighting Systems", Article 25: In-House Inspection, etc. on Fire-Fighting Systems, etc. 

  2. Korea Electrical Safety Corporation, "Inspection Guidelines for Emergency Power Generation Facilities", KESG-IV-M-7-2012, 2012. 

  3. National Fire Agency, "National Fire Safety Code NFSC 102", Article 8: sources of electricity. 

  4. The Seoul Institute, "A Study on the Utilization of Emergency Generators as a Backup Power System", 2014-PR-11, 2014. 

  5. Korea Electric Engineers Association, "An Investigation on the Operational Status and Perception of Emergency Power Generators for Effective Response to Power Supply Crisis", 2013. 

  6. Korea Occupational Safety & Health Agency, "Technical Guidelines for Decision and Installation of Emergency Power Source", KOSHA GUIED E-84-2011, 2011. 

  7. S. K. Choi, H. D. Lee, S. S. Choi, M. Ferreira, D. S. Rho, "A Study on the Implementation and Modeling of 20kW Scale ESS Load Test Device for Emergency Generator", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 20, No. 9, pp. 541-550, 2019. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.9.541 

  8. S. K. Choi, H. D Lee, D. H Tae, J. Y. Lee, D. S. Rho, "A Study on the Operation Algorithm of ESS Load Test Device for Emergency Generator Systems", The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, Vol. 69, No. 4, pp. 566-575, 2020. DOI: https://doi.org/10.5370/KIEE.2020.69.4.566 

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  9. J. H. Park, H. D. Lee, D. H. Tae, M. Ferreira, D. S. Rho, "A Study on Disposal Diagnosis Algorithm of PV Modules Considering Performance Degradation Rate", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, Vol. 20, No. 10, pp. 493-502, 2019. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2019.20.10.493 

  10. Renewable Energy Supply Mandate (RPS) Scheme 2019 Competitive Bidding Announcement of Fixed Price Contract, Korea energy agency, Korea, 2019 

  11. Domestic Emission Trading Domestic Issues Price Trends and Future Outlook, Korea energy agency, Korea, 2019 Energy Supply Mandate (RPS) Scheme 2019 

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