국내 최대 규모의 ESS 설비를 구축한다!

국내 최대 규모의 ESS 설비를 구축한다! 국내 최대 규모의 ESS 설비를 구축한다!

▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사) ▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사)

한국전력이 제9차 전력수급기본계획에서 계획한 대로 6개 변전소에 976MW 규모의 에너지저장장치(Energy Storage System) 확보 사업을 지난 7월 19일 완료했습니다. 최근 동해기슭에서 전력 공급이 넘쳐나는 바람에 석탄화력발전소를 가동 중지하는 사태가 발생한 바 있어 이 같은 한전의 대규모 ESS 구축이 주목받고 있습니다. 한국전력, 국내 최대 ESS 구축 완료 한국전력이 제9차 전력수급기본계획에서 계획한 대로 6개 변전소에 976MW 규모의 에너지저장장치(Energy Storage System) 확보 사업을 지난 7월 19일 완료했습니다. 최근 동해기슭에서 전력 공급이 넘쳐나는 바람에 석탄화력발전소를 가동 중지하는 사태가 발생한 바 있어 이 같은 한전의 대규모 ESS 구축이 주목받고 있습니다. 한국전력, 국내 최대 ESS 구축 완료

한전은 ESS를 주파수 조정용, 신재생에너지 보조용, 출력 제한용으로 활용할 계획입니다. 한전은 전력선에 흐르는 전기의 주파수를 ESS를 이용해 60Hz로 일정하게 유지하고 있습니다. 주파수가 이보다 높으면 전기 장비가 타버릴 가능성이 있고 낮으면 작동하지 않으므로 주파수를 일정하게 유지하는 것이 중요합니다. 또 태양광 발전이 생산하는 직류 전기를 교류로 바꾸거나 풍력 터빈이 불규칙하게 생산하는 전기를 저장해 송전하는 용도로 ESS를 활용합니다. 이를 통해 재생 가능 에너지가 생산하는 전기의 품질을 관리하는 동시에 전력 수요량보다 과잉 생산으로 출력 제한이 필요한 경우에 대응할 수 있습니다. 한전은 ESS를 주파수 조정용, 신재생에너지 보조용, 출력 제한용으로 활용할 계획입니다. 한전은 전력선에 흐르는 전기의 주파수를 ESS를 이용해 60Hz로 일정하게 유지하고 있습니다. 주파수가 이보다 높으면 전기 장비가 타버릴 가능성이 있고 낮으면 작동하지 않으므로 주파수를 일정하게 유지하는 것이 중요합니다. 또 태양광 발전이 생산하는 직류 전기를 교류로 바꾸거나 풍력 터빈이 불규칙하게 생산하는 전기를 저장해 송전하는 용도로 ESS를 활용합니다. 이를 통해 재생 가능 에너지가 생산하는 전기의 품질을 관리하는 동시에 전력 수요량보다 과잉 생산으로 출력 제한이 필요한 경우에 대응할 수 있습니다.

▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사) ▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사)

이러한 ESS의 장점으로 한전은 영주, 함양, 예산, 영천, 신남원, 부북변전소에 ESS를 설치해 왔습니다. 이렇게 설치한 용량이 19일 현재 978MW에 달합니다. 특히 마지막으로 경남 밀양시에 위치한 나노산업단지 내 부북변전소에 설치한 ESS 용량이 336MW에 달하는데, 이는 국내 최대 규모의 용량을 자랑합니다. ESS의 설비 용량을 표기할 때, 통상, 시간당 수 와트(Wh)라고 합니다. 이것은 1시간에 충전할 수 있는 전력량을 의미합니다. 그런데 한전은 이번에 ESS 설치 사실을 알리면서 단위를 W로 표시했습니다. 이 경우 단위는 최대 전력을 의미합니다. Wh와 W는 어떤 차이가 있을까요? ESS 용량을 시간당 단위(Wh)로 표기하면 물을 담을 수 있는 그릇의 크기를 말하는 것과 같습니다. 그런데 ESS 용량을 W라고 표기하면 그릇에 물을 공급하는 호스의 굵기를 말합니다. 따라서 전력수급계획에서는 전력설비계획을 세울 때 최대전력과 전력량 데이터를 동시에 사용합니다. 그래서 한전은 이번 사업을 통해 1GW의 출력 제한을 예방할 수 있다고 자신합니다. 이러한 ESS의 장점으로 한전은 영주, 함양, 예산, 영천, 신남원, 부북변전소에 ESS를 설치해 왔습니다. 이렇게 설치한 용량이 19일 현재 978MW에 달합니다. 특히 마지막으로 경남 밀양시에 위치한 나노산업단지 내 부북변전소에 설치한 ESS 용량이 336MW에 달하는데, 이는 국내 최대 규모의 용량을 자랑합니다. ESS의 설비 용량을 표기할 때, 통상, 시간당 수 와트(Wh)라고 합니다. 이것은 1시간에 충전할 수 있는 전력량을 의미합니다. 그런데 한전은 이번에 ESS 설치 사실을 알리면서 단위를 W로 표시했습니다. 이 경우 단위는 최대 전력을 의미합니다. Wh와 W는 어떤 차이가 있을까요? ESS 용량을 시간당 단위(Wh)로 표기하면 물을 담을 수 있는 그릇의 크기를 말하는 것과 같습니다. 그런데 ESS 용량을 W라고 표기하면 그릇에 물을 공급하는 호스의 굵기를 말합니다. 따라서 전력수급계획에서는 전력설비계획을 세울 때 최대전력과 전력량 데이터를 동시에 사용합니다. 그래서 한전은 이번 사업을 통해 1GW의 출력 제한을 예방할 수 있다고 자신합니다.

▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사) ▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사)

ESS 안전장치 강화 ESS 안전장치 강화

한전은 대규모 ESS를 설치해 안전 문제에도 신경을 썼습니다. ESS는 여러 종류가 있는데 이번에 설치한 ESS는 배터리형 ESS입니다. 주로 리튬이온 배터리를 이용하는데 문제는 리튬이 물에 닿으면 폭발하는 성질을 가지고 있다는 점입니다. 그래서 한국에서는 ESS 화재가 종종 발생하기도 했습니다. 다만 ESS 화재의 원인이 과충전 때문인지, 아니면 배터리 불량 때문인지 명확하게 밝혀지지는 않았습니다. ESS 화재를 공짜로 볼 수 없었던 정부는 ESS를 설치할 때 몇 가지 안전 사항을 권고했습니다. △비상정지장치 설치 △제조사가 제시하는 온습도 권장치 유지 △블랙박스에 모든 데이터 저장 △전기적 보호장치 추가 △옥외설치배터리 80%충전, 옥외설치배터리 90%충전이 그 내용입니다. 여기에 한전은 자체적으로 △PCS-배터리 간 시각 동기화 △ESS 내부 절연내력 강화 △전기적 보호장치와 비상정지장치에 대한 경보 △ESS용 배터리 실시간 온라인 열화관리 시스템 도입을 추가했습니다. 한전은 대규모 ESS를 설치해 안전 문제에도 신경을 썼습니다. ESS는 여러 종류가 있는데 이번에 설치한 ESS는 배터리형 ESS입니다. 주로 리튬이온 배터리를 이용하는데 문제는 리튬이 물에 닿으면 폭발하는 성질을 가지고 있다는 점입니다. 그래서 한국에서는 ESS 화재가 종종 발생하기도 했습니다. 다만 ESS 화재의 원인이 과충전 때문인지, 아니면 배터리 불량 때문인지 명확하게 밝혀지지는 않았습니다. ESS 화재를 공짜로 볼 수 없었던 정부는 ESS를 설치할 때 몇 가지 안전 사항을 권고했습니다. △비상정지장치 설치 △제조사가 제시하는 온습도 권장치 유지 △블랙박스에 모든 데이터 저장 △전기적 보호장치 추가 △옥외설치배터리 80%충전, 옥외설치배터리 90%충전이 그 내용입니다. 여기에 한전은 자체적으로 △PCS-배터리 간 시각 동기화 △ESS 내부 절연내력 강화 △전기적 보호장치와 비상정지장치에 대한 경보 △ESS용 배터리 실시간 온라인 열화관리 시스템 도입을 추가했습니다.

▲ 부북변전소 ESS에 적용한 안전조치 (출처: 한국전력공사) ▲ 부북변전소 ESS에 적용한 안전조치 (출처: 한국전력공사)

만약 ESS에 불이 날 경우 배터리 자체에 설치된 소화장치가 작동하는 동시에 배터리 컨테이너 소화장치도 작동하도록 안전장치를 강화했습니다. 또 유사시 화재 발생 가능성이 있는 배터리를 가려낼 수 있도록 배터리 열화를 온라인으로 실시간 감시하는 시스템을 도입했습니다. 이러한 안전장치의 도입으로 ESS를 보다 안전하게 사용할 수 있을 것으로 기대합니다. 만약 ESS에 불이 날 경우 배터리 자체에 설치된 소화장치가 작동하는 동시에 배터리 컨테이너 소화장치도 작동하도록 안전장치를 강화했습니다. 또 유사시 화재 발생 가능성이 있는 배터리를 가려낼 수 있도록 배터리 열화를 온라인으로 실시간 감시하는 시스템을 도입했습니다. 이러한 안전장치의 도입으로 ESS를 보다 안전하게 사용할 수 있을 것으로 기대합니다.

▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사) ▲ 부북변전소 ESS (출처 : 한국전력공사)

한전은 제10차 송변전 설비계획에 따라 향후 5개 변전소(소룡, 논공, 나주, 신산, 신영주 변전소)에 총 300MW 규모의 ESS를 추가 구축할 예정입니다. 이를 통해 전력계통 안정화와 ESS 산업 활성화에도 기여할 계획입니다. 한전은 제10차 송변전 설비계획에 따라 향후 5개 변전소(소룡, 논공, 나주, 신산, 신영주 변전소)에 총 300MW 규모의 ESS를 추가 구축할 예정입니다. 이를 통해 전력계통 안정화와 ESS 산업 활성화에도 기여할 계획입니다.

:: 참고자료: “한전, 한국 최초 336WM 대용량 ESS 건설, 필요할 때 전기 꺼내 쓰면 더 안심” 한국전력, 2024년 7월 22일 “한전, 최대 1GW 전력공급 불안정 해소… 총 978MW ESS 확보” 데일리한국, 2024년 7월 22일. :: 참고자료: “한전, 한국 최초 336WM 대용량 ESS 건설, 필요할 때 전기 꺼내 쓰면 더 안심” 한국전력, 2024년 7월 22일 “한전, 최대 1GW 전력공급 불안정 해소… 총 978MW ESS 확보” 데일리한국, 2024년 7월 22일.