안녕하세요. 저는 5월 3일 코엑스에서 개최된 SES(Smart Energy Solution) Summit 2019에 다녀왔습니다. 이 행사는 신재생에너지 3020 이행계획에 따른 전력산업 환경 변화에 주목하고 에너지 시스템과 서비스 패러다임 변화에 따른 AI, IoT 등 신기술과의 융합에 대한 발표로 구성되어 있습니다. 올해로 2년째인 이 세미나는 전력기반기술교육원이 주최하고 전자과학이 주관하며 에너지산업의 다양한 기업들이 후원하고 있습니다. 참가비는 무료이며 사전등록자에 한하여 발표자료집을 제공하였습니다. 발표 주제는 아래와 같이 Track 1과 2로 구성되어 있어 사전 등록과 상관없이 자유롭게 Track을 옮겨 수강할 수 있는 분위기였습니다.
나는 Keynote Speech와 ESS 사고 원인 조사에 관한 발표가 가장 기억에 남아요. 모든 발표에 대해 다룰 수는 없기 때문에 이번 시리즈에서는 이 두 발표에 대한 간단한 내용을 소개하고자 합니다.
먼저 김정훈 홍익대학교 교수가 발표한 ‘ESS 사고 원인 조사 진행 상황과 ESS 산업의 향후 전망’ 발표를 소개합니다. 교수는 현재 ESS사고원인조사 민관합동조사위원장을 맡고 있으며 최근 일어난 ESS사고원인조사를 진행하고 있습니다. 아직 언론에 공개되지 않은 부분도 있기 때문에 저도 신중하게 일부만 소개해 드리도록 하겠습니다. 교수는 먼저 전력 시스템의 개요를 설명했습니다. 그 후 ESS가 그 안에서 어떻게 활용되는지에 대해 설명되었습니다. 아무래도 최근 화제가 된 ESS 화재 사고 조사의 중요성과 사고 원인 추정의 복잡성에 대해 설명하기 위해 이러한 서론을 삽입하신 것 같습니다.
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교수는 ESS기술이 미래에 필수적이라는 주장의 근거를 몇가지 예로 들어 주었습니다. 첫째, 재생 가능 에너지와 분산 전원의 증가는 ESS의 증가를 의미한다는 것입니다. 장래의 전력 시스템에서는 신재생 에너지와 마이크로 그리드 등의 분산 전원이 증가하기 때문에 어떤 사람은 10년 후에 신재생 에너지 발전 단가가 원자력보다 싸게 된다는 의견을 내기도 합니다. 둘째, ESS에 사용되는 DC전원의 장점이 많다는 것입니다. 한전에서 관심의 높은 HVDC(High Voltage Direct Current)기술은 고압 DC전압에 송전하고 전기를 처음부터 다시 AC으로 변압하는 것입니다. 같은 송전망을 기준으로 할 경우 AC보다 2~3배의 송전을 할 수 있습니다. 또 DC전원은 현재 개발 중인 무선 전력 전송이 가능합니다. 이런 송전 기술의 발전 방향을 생각하면 ESS는 매우 중요한 기술이라고 생각했다.
[인사이드&인사이트] 연쇄 화재로 멈춘 ESS…한국 효도산업 ‘SOS’ 기로에 선 ‘전력창고’ ESS산업 2011년 동일본 대지진 당시 후쿠시마 인근 화력발전소 5곳이 한꺼번에 멈춰섰다. 400만 가구에 전력 공급이 끊겼다. 통신기지국도 전력공급이 없으면 작동하지 않기 때문에 휴대폰 news.naver.com
여러 기사에서도 언급되었듯이 최근 국내 1400여개의 ESS 중 20여곳에서 사고가 발생하여 아직도 발생하고 있습니다. 그래도 긍정적인 점은 운전 중 발생한 사고는 단 3건이라는 점입니다. (2019.05.03 기준) ESS 사고의 원인은 정말 다양합니다. 먼저 구성에 대해 살펴보면 BMS, PMS, PCS, EMS, 배터리 등으로 구성되어 있습니다. 상세한 구성과 ESS의 장점을 더 알고 싶다면 아래 링크를 참고하세요.
[ESS-①] ESS 시스템의 구성과 ESS의 역할 안녕하세요.요즘 국내에서 ESS 관련 사고가 정말 많아요. 이 ESS의 구성에 대해 알아보고, 사…blog.naver.com
사고는 결국 ESS의 배터리에서 발생한답니다. 그리고 배터리의 특성상 발화 후 1시간 반 정도의 짧은 시간에 전소한답니다. 그러나 발화의 원인은 배터릴지도 모른다, 아닐지 모른대요. ESS시스템의 구성 요소별로, 정말 많은 발화 원인을 가르치셨습니다만, 저는 일부분만 소개합니다. 우선 PMS나 BMS가 원인이 될 가능성이 있습니다. 배터리가 과잉 충전되는 경우나, 지락이 발생했을 때 검출할 수 없는 경우입니다. 배터리 셀과 모듈 간의 충전 상태를 일정하게 맞추기 위해서 과잉 충전하는 시퀀스가 있어 이 시기에 발화의 가능성이 있다고 합니다. ESS가 위치하는 환경적 요인이나 운용과 관리 부실이 발화의 원인이 되기도 합니다. 현재 ESS장비실 환경의 표준이 부족하기 때문에 결로, 염해 분진을 방지하는 설계나 원/습도를 제어하는 설계가 제대로 이루어지지 않을 확률이 아주 높습니다. 원/습도 제어의 경우도 아직 에어컨으로 하는 곳이 대부분이래요. 그러나 에어컨 사용은 ESS배터리 팩의 모듈 간의 온도차를 발생시킬 가능성이 있으며, 이러한 온도차는 지속적인 배터리 사용에 적잖은 영향을 미친다고 합니다. 외부 충격에 대한 설계가 미흡한 점도 언급되었습니다. 전기 자동차의 경우 ESS와 같은 리튬 배터리를 사용합니다만, ESS처럼 지속적인 화재 사고는 발생하지 않았습니다. 그리고 ESS보다 큰 전기 자동차 배터리의 특징은 외부 충격에 대한 보호 설계로 되어 있는 일입니다.
우리나라 ESS 화재 대책, 세계가 예의주시하고 있는 1월까지 총 21건의 에너지저장장치(ESS) 화재가 발생했다. 전기제품은 화재율이 0.5% 미만일 경우 ‘안전하다’고 판단할 수 있지만 ESS화재는 현재 1.5%를 넘어 위험군에 속하기 때문에 해결책이 시급하다. 리튬이온전지는 현존하는 전지 중 가장 효율이 좋은 저장장치 중 하나다. 같은 리튬이온전지가 들어가는데 전기차에서는 화재가 발생하지 않고 ESS에서만 유독 화재가 많이 발생하는 이유는 무엇일까. 전기차는 온도나 외부 충격 등에 의한 위험을 처음부터 전제로 보호한다…www.electimes.com
이 발표를 듣고 인증기준의 중요성에 대해 느낄 수 있었습니다. 또한 ESS 시장의 80%가 한국 회사이며, 그 중 35%의 설비가 한국에 있다고 합니다. 그만큼 ESS 산업에서 한국의 위상이 높고, 한국에서 정하는 ESS의 표준이 전 세계 표준이 될 수 있다는 것이죠. 곧 발표될 ESS 설치 기준이 매우 주목되는 이유입니다.다음 시간에는 배성환 켐코에너지솔루션 대표이사님께서 발표해주신 키노트 스피치(참 유익한 내용이 많았습니다..!)에 대한 내용으로 돌아오겠습니다.
[SES Summit 2019 후기-②] 에너지 분야의 한계를 극복하는 신기술 지난 번과 오늘 기사에서는 5월 3일 코엑스에서 열린 SES Summit 2019에서 얻은 정보로…blog.naver.com
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