라운드를 무시하지 마세요

Apr 06, 2023

세계는 화석 연료 의존도를 줄이기 위해 전력 생산을 위해 재생 가능한 에너지원을 향해 나아가고 있습니다. 그러나 풍력과 태양광은 연중무휴 24시간 일관된 전력 흐름을 제공할 수 없으며, 전력망 운영자는 태양광이나 바람이 없는 기간을 관리하려면 새로운 전력 생산과 저장 장치를 병행해야 한다는 사실을 깨달았습니다.

리튬 이온 배터리의 가격 하락으로 인해 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)이 더욱 저렴해졌습니다. 그러나 배터리 저장 시스템 비용은 모든 프로젝트 수명 비용의 20~25%에 불과합니다. 전력 장비, 토지, 현장 작업, 케이블링, 프로젝트 설계 및 관리, 전력망 통합, 운송 및 기타 관련 초기 비용이 25%를 차지합니다.

해설

그렇다면 나머지 ~50%를 구성하는 것은 무엇입니까? O&M이라고도 알려진 운영 및 유지보수는 몇 퍼센트 포인트를 차지합니다. O&M에는 일반적으로 에너지 저장 시스템의 수명 동안 유지, 수리 및 운영과 관련된 비용이 포함됩니다. 나머지는 시스템을 충전하기 위한 전기 비용에서 발생하며 이는 시스템의 전체 왕복 효율(RTE)에 크게 영향을 받습니다.

LCOS(균등화 저장 비용)는 에너지 저장 시스템에서 방출되는 에너지 단위당 비용을 결정하는 데 사용되는 측정 기준입니다. 계산은 일반적으로 메가와트시(MWh)당 달러로 표시되며 초기 비용과 운영 비용을 자산의 서비스 수명 동안 방출되는 에너지로 나눈 값이 포함됩니다.

실제로 균등화된 스토리지 비용을 결정하는 데 사용할 수 있는 잠재적인 변수는 수십 가지가 있으며, 다양한 공급업체에서는 제품을 최대한 활용하기 위해 다양한 변수를 추가, 생략 또는 조정합니다. 스토리지 시스템에서 RTE의 역할과 에너지 비용이 가장 큰 영향을 미치는 경우가 많기 때문에 이를 이해하는 것이 매우 중요한 이유입니다. 이는 낮은 RTE 기술을 보유한 공급업체가 가장 자주 무시하는(또는 완전히 생략하는) 구성 요소이기도 합니다.

왕복 효율은 파견된 양과 비교하여 시스템에 투입된 에너지 양을 측정한 것이며 백분율로 표시됩니다. RTE가 높은(75%+) 시스템은 공급되는 대부분의 에너지를 전달할 수 있습니다. 낮은 RTE는 시스템이 돌이킬 수 없는 부반응이나 높은 내부 셀 저항으로 인해 발생하는 열로 인해 상당한 양의 에너지를 손실한다는 것을 나타냅니다. 많은 장기 에너지 저장 시스템은 RTE가 50% 미만이므로 상당한 양의 에너지 낭비가 발생합니다.

예를 들어, 리튬 이온 배터리의 RTE는 일반적으로 90% 이상입니다. 대조적으로, 납산 배터리는 RTE가 약 70%로 낮습니다. 이는 약 30%의 충전 에너지가 손실된다는 의미입니다. 흐름 배터리의 RTE 범위는 50%~75%인 반면 금속 공기 배터리의 RTE는 40%까지 낮을 수 있습니다.

낮은 RTE 배터리를 충전하는 데 사용되는 전기가 무료라면 효율성은 그다지 중요하지 않을 수 있습니다. 하지만 전기에는 항상 비용이 따릅니다. 일부 사람들은 공급이 수요를 초과하는 기간 동안 배터리 충전이 줄어들더라도 재생 에너지를 사용하여 배터리를 충전할 수 있다고 주장할 수 있습니다. 이에 대한 논리가 있지만 축소 기간을 항상 예측할 수는 없습니다.

그렇지 않으면 감축될 전기를 사용하는 경우에도 금전적 가치를 지정해야 합니다. 터빈이 회전하거나 태양광 패널이 전기를 생산하고 배터리 시스템이 해당 전기를 저장하는 경우 시스템의 모든 구성 요소는 정상적인 마모와 유지 관리 및 교체 프로토콜을 겪게 되며, 이 모든 과정에는 관련 비용이 발생합니다. 중요한 요인은 다음과 같습니다:

기술 수명 및 성능 저하율. 에너지 저장 시스템의 서비스 수명은 기술과 주기에 따라 결정됩니다. 모든 에너지 저장 시스템은 시간이 지남에 따라 성능이 저하되어 에너지 저장 및 방전 효율성이 떨어집니다. 생성 소스도 마찬가지입니다. 태양광, 풍력, 유동 배터리, 리튬 이온에 이르기까지 구성 요소를 많이 사용할수록 수명이 짧아지고 수리, 교체 또는 보강의 필요성이 더 빨라집니다.