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이해 에너지 저장 시스템 그리고 그 중요성
에너지 저장의 재생 에너지 통합에서의 역할
저장 시스템은 바람과 태양광과 같은 재생 에너지원을 더 안정적으로 만드는 데 큰 역할을 합니다. 왜냐하면 그들은 일관성 없는 전력을 생산하는 경향이 있기 때문입니다. 이 시스템은 기본적으로 너무 많은 전기가 생성될 때 추가 전기를 흡수하고, 사람들이 더 많은 전기를 필요로 할 때 다시 방출합니다. 이것은 현재 네트워크 인프라에 재생에너지를 제대로 연결하는 데 도움이 됩니다. 에너지 저장 능력은 전세계적으로 탄소 배출을 줄이고 더 깨끗한 에너지 대안을 추진하는 노력을 지원하기 때문에 매우 중요합니다. 몇몇 연구들은 새로운 재생 에너지 프로젝트의 약 90%가 어떤 종류의 저장 솔루션을 내장하고 있다고 합니다. 좋은 저장 옵션이 없다면, 그 모든 깨끗한 에너지는 아무도 필요로 하지 않을 때 낭비됩니다.
현대 솔루션으로 공급-수요 격차 균형 맞추기
에너지 저장 기술은 사람들이 필요로 하는 것과 사용 가능한 것 사이의 균형을 유지함으로써 전력 공급을 관리하는 방식을 바꾸었습니다. 이제 공용사들은 아무도 많은 에너지를 사용하지 않을 때 추가 에너지를 절약하고 모든 사람들이 동시에 전기를 필요로 할 때 다시 시스템에 넣을 수 있습니다. 이것은 전력망이 과부하되지 않고 원활하게 작동하도록 도와줍니다. 사람들이 가전기를 켜고 있는 바쁜 시간 동안, 이 저장 시스템은 문제가 발생하기 전에 전력에서 약간의 압력을 덜어줍니다. 몇몇 지역은 실제로 에너지 청구서에서 가장 높은 비율을 기록했습니다. 이것은 단순히 안정적인 상태 뿐만 아니라 좋은 저장 장치가 에너지의 분배를 관리하는데 도움이 된다는 것을 보여줍니다. 하루의 다른 시간에 걸쳐 에너지를 분배하는 것을 관리하는 것,
종류 에너지 저장 시스템
리튬 이온 배터리: 유연성과 확장성
리 이온 배터리는 에너지 저장 세계에서는 거의 모든 곳에 있습니다. 왜냐하면 필요에 따라 쉽게 적응하고 확장할 수 있기 때문입니다. 이 배터리는 작은 공간에 많은 전력을 저장합니다. 전기차, 휴대폰, 태블릿 등 모든 종류의 물건에 아주 잘 작동합니다. 심지어 풍력 및 태양광 발전 시설을 관리하는 큰 시스템에도 말이죠. 왜 배터리가 꺼졌어? 대부분 가격이 몇 년 동안 많이 떨어졌기 때문입니다. 산업의 숫자를 보면, 배터리 비용은 2010년 이후 약 80% 감소했습니다. 이런 가격 하락은 더 많은 사람들과 기업들이 이 시스템을 설치할 수 있다는 것을 의미합니다. 예를 들어 테슬라의 파워월을 생각해 봅시다. 이런 것을 집안에 설치한 집주인들은 낮에 발생하는 햇빛을 절약하고 햇빛이 없을 때나 정전 때나 사용할 수 있습니다. 이것은 리 이온 기술이 얼마나 유연한지 보여줍니다.
수력 억류 저장: 입증된 대규모 신뢰성
펌프 수력 저장소는 100년 넘게 존재해왔고 대규모 에너지 저장에 있어 가장 신뢰할 수 있는 옵션으로 남아 있습니다. 기본 아이디어는 꽤 간단합니다. 물은 한 저수지에서 더 높은 곳에 있는 다른 저수지로 이동합니다. 이 물은 중력으로 에너지를 저장합니다. 이런 시스템은 전세계의 대규모 에너지 저장량의 약 95%를 차지합니다. 이는 많은 나라에서 얼마나 받아들여지고 있는지 보여줍니다. 이런 장비들이 매우 가치 있는 이유는 변화하는 요구에 빠르게 반응하고, 때로는 몇 분 안에 적응할 수 있기 때문입니다. 효율성은 전체적으로 70~85% 정도입니다. 하지만 현실세계에도 몇 가지 제약이 있습니다. 적절한 위치를 찾는 것은 물의 출처에 대한 접근과 상당한 고도 차이 등 특정 지리적 특성을 필요로 합니다. 이러한 설비가 실제로 일어날 수 있는 곳을 제한하는 것은 당연합니다.
장시간 저장을 위한 흐름 배터리
흐름 배터리는 에너지 저장에 있어서 다른 것을 제공합니다. 이것은 계절에 따라 에너지 공급을 관리하는 데 매우 중요합니다. 리 이온 옵션과 다른 점은 주 장치 밖에서 분리된 탱크에 보관된 액체 전해질을 사용하는 것입니다. 이 설정은 그들이 더 오래 전하를 유지 할 수있는 능력을 잃지 않고 전하를 방출 할 수 있음을 의미합니다. 이 시스템들이 만들어지는 방식은 또한 확장하는 것을 비교적 쉽게 만듭니다. 이것이 많은 공장과 전력 회사들이 안정적이고 지속 가능한 에너지 백업이 필요할 때 왜 그들에게로 돌아가는지를 설명합니다. 최근에는 흥미로운 발전이 있었습니다. 생산 비용을 절감하면서도 이러한 시스템에서 더 나은 성능을 얻으며, 흐름 배터리를 기존 저장 솔루션에 심각한 경쟁자로 자리매김시켰습니다. 예를 들어 바나 레독스 흐름 배터리를 들어보죠. VRFB는 큰 인프라 프로젝트에서 매우 인기가 있습니다. 왜냐하면 그들은 오랫동안 지속되고 긴 작업에도 불구하고 안정적인 전력 출력을 제공할 수 있기 때문입니다.
열 에너지 저장: 열 에너지의 포획 및 재사용
열에너지 저장소는 나중에 건물들을 난방하거나 냉각시키는 데 필요한 추가 에너지를 절약하는 데 매우 중요합니다. 이 시스템은 기본적으로 물이나 뜨거운 소금 혼합물을 이용해서 열을 저장합니다. 이것은 우리가 에너지를 사용할 때 낭비하지 않도록 도와줍니다. 예를 들어, 집중형 태양광 발전소는 이 기술로 많은 혜택을 누릴 수 있습니다. 왜냐하면 그들은 낮에 햇빛을 수집하고 사람들이 실제로 전기를 필요로 할 때 밤에 전기를 생산할 수 있기 때문입니다. 열 저장소는 재생 가능한 에너지의 원을 더 많이 활용하는데 도움이 되는데, 특히 난방에 필요한 에너지로 친환경 에너지 솔루션으로의 발전을 지원합니다. 예를 들어 상업 건물의 경우 많은 사람들이 현재 얼음 저장 시스템을 사용하고 있습니다. 전기 요금이 낮을 때 물을 밤새 얼어붙여놓고, 그 다음에 낮에 얼음을 녹여서 최고 수요 시간대에 비싼 에어컨을 사용하지 않고 냉각을 제공합니다.
신규 기술: 수소 및 중력 기반 시스템
수소와 중력 기반 저장에 대한 새로운 기술 개발은 앞으로 에너지를 저장하는 방식을 완전히 바꿀 수 있습니다. 수소 저장소에서는 전해질화라는 과정을 통해 추가 전기가 수소 가스로 변합니다. 이것은 배출을 발생시키지 않고 에너지를 이동하고 저장하는 방법을 만듭니다. 아직 개발 중인 이 기술은 재생 에너지와 결합하면 큰 가능성을 보여주고 있습니다. 풍력이나 태양광에너지 공급의 상승과 하락을 완화시키는 데 도움이 됩니다. 그리고 중력 저장 시스템이 있습니다. 운동 에너지와 잠재 에너지로 에너지를 저장하는 방식으로 작동합니다. 물을 펌프로 펌프하는 것과 비슷하다고 생각하세요. 하지만 물을 필요로 하지 않습니다. 에너지 밸브 같은 회사들은 이미 이러한 개념을 개발하고 있으며, 비용을 합리적으로 유지하면서 확장할 수 있는 친환경 대안을 개발하고 있습니다. 이러한 혁신은 에너지 저장 옵션의 가능성을 확장시키고 있습니다.
선택할 때 고려해야 할 주요 요소 에너지 저장 시스템
용량 대비 방전 시간 요구사항
에너지 저장 시스템을 사려고? 먼저 제대로 하는 것은 용량과 퇴역 기간의 차이를 아는 것입니다. 용량은 기본적으로 시스템이 얼마나 많은 전력을 저장할 수 있는지 알려줍니다. 배터리 크기와 비슷하죠. 방출 기간은 저장된 에너지가 실제로 얼마나 오래 지속되는지 보여줍니다. 누군가가 그것을 사용하기 시작했을 때 말이죠. 이러한 특성을 특정 에너지 요구 사항에 맞추는 것은 실제로 많은 것을 의미합니다. 실제 에너지 소비 패턴을 살펴보면 더 많은 저장 공간이나 더 오래 지속되는 전력 공급이 필요한지 알아낼 수 있습니다. 예를 들어, 백업 발전기를 생각해 봅시다. 보통 큰 용량 탱크가 필요하지만, 실행시간에 대해 그다지 걱정하지 않습니다. 반대로 태양광 발전을 사용하는 집들은 종종 한 번에 에너지를 모두 방출하는 것이 아니라 몇 시간 동안 천천히 에너지를 방출하는 시스템에서 혜택을 받는다.
비용 분석: 초기 투자 vs. 수명 주기 가치
적절한 비용 분석을 하는 것은 어떤 상황에서도 가장 좋은 에너지 저장 솔루션을 선택할 때 정말 중요합니다. 사람들은 그들이 몇 년 동안 운영한 것에 비해 앞면으로 지출한 것을 살펴봐야 합니다. 정기적인 유지보수 비용, 시스템이 얼마나 빨리 고장 났는지, 그리고 소규모 효율성 저하도 중요합니다. 대부분의 전문가들은 에너지 저장을 예산에 추가된 항목으로만 볼 수 없다고 말합니다. 투자할 가치가 있는 것으로 생각하세요. 왜냐하면 그것은 길 아래 여러 가지 방법으로 보상하기 때문입니다. 예를 들어 리 배터리를 생각해 봅시다. 물론, 초기에는 다른 방법보다 더 비싸지만, 집주인들은 첫해에만 월간 전력 청구서를 30%나 더 줄인다고 보고합니다. 게다가, 전력 중단 시, 이 시스템은 전기망이 다시 작동할 때까지 필수 가전들을 계속 작동시킵니다.
그리드 규모 대비 주거용 응용
에너지 저장장치는 어떤 용도로 사용하느냐에 따라 다양한 종류가 있습니다. 어떤 시스템은 큰 네트워크에 잘 맞고 다른 시스템은 가정에 더 잘 맞습니다. 전력발전소에서 볼 수 있는 거대한 저장 장치들은 전국의 산업과 도시들이 필요로 하는 엄청난 양의 전기를 처리합니다. 반대로, 집주인들은 보통 가정의 일상적인 전력 수요를 충족시키기 위해 설계된 훨씬 작은 설비를 사용하며, 높은 사용시간 동안 돈을 절약할 수도 있습니다. 실제 필요에 맞는 저장장치 선택지를 선택할 때 사람들은 실제로 매일 얼마나 많은 전력을 필요로 하는지 자세히 살펴볼 필요가 있습니다. 대부분의 가족들은 차고에 들어갈 정도로 작은 물건으로 가지만, 가격 상승 시 월요금을 줄일 수 있을 만큼 강력한 물건으로 가죠. 한편, 지역 전체를 운영하는 기업들은 폭풍이나 다른 장애가 발생했을 때 고장없이 엄청난 양의 에너지를 저장할 수 있는 저장소를 원합니다.
환경적 영향과 재료의 지속 가능성
에너지 저장 시스템은 요즘 환경에 큰 문제가 되고 있습니다. 우리는 생산에서 폐기까지의 전체 생명주기에 무슨 일이 일어나는지 자세히 살펴봐야 합니다. 특히 재료에 관해서요. 전세계 정부들이 배출량과 폐기물 관리에 대한 규제를 강화하고 있기 때문에 기업들은 더 이상 원료의 출처나 노후 장비 폐기 방법을 무시할 수 없습니다. 친환경적인 환경은 지구 어머니에게도 좋은 것이 아닙니다. 오늘날 소비자들은 지속가능성에 대해 깊이 관심을 가지고 있기 때문에 친환경적인 선택을 하는 기업은 이러한 가치를 공유하는 고객들과 더 강한 관계를 맺는 경향이 있습니다. 시장 조사 결과, 친환경적 인 관행을 채택 한 회사는 종종 구매 결정에서 환경 요인을 우선시하는 젊은 인구층 사이에서 판매가 증가한다는 것을 보여줍니다. 미래로 바라보는 제조업체들에게는, 이것은 더 깨끗한 기술을 개발하면서도 운영 비용을 통제하는 데 심각한 금전적 기회가 있다는 것을 의미합니다.
사례 연구: 에너지 저장 실천 사례
앨라배마 전력 발전소 용용 배터리 프로젝트
앨라배마 전력공사는 워커 카운티에서 대규모 배터리 저장소에 있어 매우 획기적인 것을 출시했습니다. 그들은 배터리 에너지 저장 시스템 (BESS) 이라고 불리는 것을 설치하고 있습니다. 이 장치는 150메가와트의 전력을 저장할 수 있습니다. 한 번에 약 9,000가구에 불을 붙일 수 있을 만큼 말이죠. 이 회사는 이런 종류의 시스템이 전력망을 안정적으로 유지하고, 급격한 수요 변화에 더 잘 대응하고, 더 많은 재생 가능한 에너지원을 온라인에 가져오도록 도와주고 싶어 합니다. 이 작업의 초기 모습은 에너지 흐름의 더 나은 관리, 효율성 증가율, 전반적인 운영 비용 감소 등 여러 분야에서 실제 개선이 나타났습니다. 이 연구결과들은 이 프로젝트가 왜 앨라배마의 청정 에너지 생산에 대한 장기적인 계획에 중요한지를 강조합니다. 지금 우리가 보고 있는 것은 이 지역이 앞으로 더 안정적이고 친환경적인 전력 공급을 위한 전환점을 의미합니다.
NREL의 장기 저장 솔루션에 대한 연구
NREL은 장기 에너지 저장 옵션을 추진하는 데 선두 주자가되었습니다. 연구자들은 현재 시스템보다 훨씬 더 오랜 시간 동안 전력을 공급할 수 있는 모든 종류의 새로운 기술을 연구하고 있습니다. 연구실은 장기간에 걸쳐 실제 세계 사용 요구에 부합하는 저장 방법을 만드는 데 집중합니다. 이런 종류의 돌파구는 에너지 네트워크를 관리하는 방식을 완전히 바꿀 수 있습니다. 특히 수요가 하루 종일 급증할 때 말이죠. NREL의 발견은 재생에너지에 대한 정부 정책에 영향을 미칠 것이고 더 깨끗한 저장 솔루션을 지원하려는 투자자들로부터 많은 돈을 가져올 것입니다. 결국 이런 종류의 연구는 의사결정자들이 새로운 인프라를 구축하거나 기존 시설을 업그레이드할 곳을 계획할 때 더 나은 정보를 제공합니다.