스마트그리드협회, LS일렉트릭에 ESS용 PCS 1호 단체표준인증

에너지저장장치(ESS)MW, MWh

energy storage system

에너지저장장치(ESS)는 전기를 배터리 등에 저장했다가 필요한 시점에 다시 계통으로 내보내는 설비로, 리튬이온 배터리와 전력변환장치(PCS), 제어시스템으로 구성된다. ESS의 규모는 반드시 두 가지 단위로 함께 표시하는데, 한 번에 얼마나 세게 충·방전할 수 있는지는 출력으로 MW, 얼마나 많은 전기를 담을 수 있는지는 저장용량으로 MWh를 쓴다. 태양광·풍력처럼 출력이 시시각각 변하는 발전원이 늘어나면 남는 시간대에 저장하고 부족한 시간대에 방전해 수급을 맞추는 역할이 커진다. 실무에서는 재생에너지 출력 변동 완화, 피크 시간대 방전을 통한 요금 절감, 주파수조정(FR)이나 예비력 같은 계통 보조서비스 제공에 쓰인다. 설비 선정 시 MW와 MWh를 각각 어떤 용도에 맞출지가 사업 설계의 출발점이 된다.

전력변환장치(PCS)

power conversion system

전력변환장치(PCS)는 배터리의 직류(DC) 전력과 계통의 교류(AC) 전력을 서로 변환해 주는 장치로, 방전 시에는 인버터(DC→AC), 충전 시에는 컨버터(AC→DC)로 동작한다. ESS의 정격 출력(kW 또는 MW)은 배터리 용량이 아니라 PCS 용량으로 결정되므로, 'kW는 PCS, kWh는 배터리'라고 구분해 이해하면 된다. PCS는 단순 변환뿐 아니라 계통 전압·주파수에 맞춘 동기화, 유효전력과 무효전력 제어, 사고 시 계통 분리(보호) 기능도 수행한다. 국내 계통 주파수는 60Hz이므로 PCS는 이 주파수에 동기화해 출력한다. 실무에서는 ESS 설비를 'PCS 몇 MW / 배터리 몇 MWh'로 표기해 발주하고, 이 두 값의 비율이 곧 C-rate가 된다.