낮 시간 동안 전기를 생산할 뿐만 아니라 밤이나 흐린 날에도 사용할 수 있도록 잉여 에너지를 저장할 수 있는 태양광 패널을 상상해 보세요. 이러한 혁신적인 기능은 고급 에너지 저장 기술을 통해 현실이 되고 있으며, 이는 간헐적인 재생 에너지를 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력으로 변환하는 거대한 저장소 역할을 합니다.
에너지 저장 시스템은 나중에 사용하기 위해 다양한 형태로 에너지를 캡처하고 유지합니다. 현재 기술은 네 가지 주요 범주로 나뉩니다.
배터리 저장은 현재 응용 분야, 특히 주거, 상업 및 그리드 규모 구현에서 지배적입니다. 다양한 배터리 화학 물질은 고유한 목적을 수행합니다.
리튬 이온 배터리: 이러한 고에너지 밀도 시스템은 이제 스마트폰에서 전기 자동차, 유틸리티 규모 저장 프로젝트에 이르기까지 모든 것에 전력을 공급합니다. 냉장고 크기의 주거용 장치는 며칠 동안 집에 전력을 공급할 수 있으며, 그리드 규모 설치에는 최소한의 토지 사용이 필요합니다. 100MWh 시스템은 0.5에이커 미만을 차지합니다.
플로우 배터리: 별도의 탱크에 저장된 액체 전해질을 특징으로 하는 이러한 시스템은 뛰어난 수명과 안전성을 제공합니다. 고유한 설계로 전력 및 에너지 용량을 독립적으로 확장할 수 있어 장기간 그리드 응용 분야에 이상적입니다.
납축전지: 비용 효율적이고 성숙했지만, 이러한 시스템은 새로운 기술에 비해 에너지 밀도가 낮고 수명이 짧아 자동차 시동 배터리 및 백업 전원과 같은 응용 분야로 사용이 제한됩니다.
나트륨 이온 배터리: 리튬 이온 시스템의 잠재적으로 저렴한 대안으로 부상하고 있는 이 배터리는 풍부한 나트륨 자원을 활용하지만 현재 에너지 밀도와 사이클 수명에서 뒤쳐져 있습니다.
열 시스템은 다양한 재료의 온도 변화 또는 상 변화를 통해 에너지를 저장합니다.
용융염 저장: 집광형 태양광 발전소는 이러한 고온 시스템을 사용하여 낮 시간 외에도 전력 생산을 연장하여 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
얼음 저장: 상업용 건물은 피크 시간 외 전력을 활용하여 낮 시간 냉방을 위한 얼음을 생성하여 피크 수요 요금을 줄이고 그리드 효율성을 향상시킵니다.
온수 저장: 지역 난방 시스템 및 산업 시설은 대규모 물 저장소를 사용하여 열 공급과 수요의 균형을 맞춥니다.
이러한 시스템은 전기 에너지를 운동 또는 위치 에너지로 변환합니다.
펌프 수력: 가장 확립된 대규모 저장 방법은 잉여 전기를 사용하여 물을 위로 펌핑한 다음 필요할 때 터빈을 통해 방출합니다. 효율성이 높지만 이러한 시스템에는 특정 지리적 특징과 상당한 토지 면적이 필요합니다.
압축 공기: 지하 동굴은 방전 중에 터빈을 구동하는 가압 공기를 저장합니다. 이러한 시스템은 상당한 용량을 제공하지만 현재 효율성 문제에 직면해 있습니다.
플라이휠: 회전하는 질량은 초 단위로 측정되는 매우 빠른 응답 시간을 제공하여 주파수 조절 및 중요한 백업 응용 분야에 이상적입니다. 일부 시스템은 열차에서 제동 에너지를 회수하거나 짧은 그리드 중단을 동안 전력을 유지합니다.
실험 시스템은 유망하지만 개발 중입니다.
초전도 자기 저장: 이러한 초고효율 시스템은 자기장에 전기를 저장하지만 극저온 냉각이 필요하므로 대부분의 응용 분야에서 비용이 많이 듭니다.
수소 저장: 전기 분해는 잉여 전기를 수소 가스로 변환하며, 이는 무기한 저장할 수 있으며 나중에 연료 전지를 통해 다시 전기로 변환할 수 있지만 상당한 에너지 손실이 발생합니다.
에너지 저장은 현대 전력 시스템에 여러 가지 이점을 제공합니다.
뉴욕주는 2025년까지 1,500MW, 2030년까지 6,000MW의 야심찬 저장 목표를 설정했으며, 불우한 지역 사회에 혜택을 주기 위해 설계된 인센티브 프로그램으로 지원됩니다. 많은 시스템 통합업체는 이제 기술에 구애받지 않는 접근 방식을 사용하여 특정 응용 분야에 대한 저장 기술 조합을 최적화하기 위해 고급 소프트웨어를 사용합니다.
비용이 계속 감소하고 성능이 향상됨에 따라 에너지 저장은 깨끗하고 탄력적이며 효율적인 에너지 시스템으로의 글로벌 전환에서 점점 더 중요한 역할을 할 준비가 되어 있습니다.
낮 시간 동안 전기를 생산할 뿐만 아니라 밤이나 흐린 날에도 사용할 수 있도록 잉여 에너지를 저장할 수 있는 태양광 패널을 상상해 보세요. 이러한 혁신적인 기능은 고급 에너지 저장 기술을 통해 현실이 되고 있으며, 이는 간헐적인 재생 에너지를 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력으로 변환하는 거대한 저장소 역할을 합니다.
에너지 저장 시스템은 나중에 사용하기 위해 다양한 형태로 에너지를 캡처하고 유지합니다. 현재 기술은 네 가지 주요 범주로 나뉩니다.
배터리 저장은 현재 응용 분야, 특히 주거, 상업 및 그리드 규모 구현에서 지배적입니다. 다양한 배터리 화학 물질은 고유한 목적을 수행합니다.
리튬 이온 배터리: 이러한 고에너지 밀도 시스템은 이제 스마트폰에서 전기 자동차, 유틸리티 규모 저장 프로젝트에 이르기까지 모든 것에 전력을 공급합니다. 냉장고 크기의 주거용 장치는 며칠 동안 집에 전력을 공급할 수 있으며, 그리드 규모 설치에는 최소한의 토지 사용이 필요합니다. 100MWh 시스템은 0.5에이커 미만을 차지합니다.
플로우 배터리: 별도의 탱크에 저장된 액체 전해질을 특징으로 하는 이러한 시스템은 뛰어난 수명과 안전성을 제공합니다. 고유한 설계로 전력 및 에너지 용량을 독립적으로 확장할 수 있어 장기간 그리드 응용 분야에 이상적입니다.
납축전지: 비용 효율적이고 성숙했지만, 이러한 시스템은 새로운 기술에 비해 에너지 밀도가 낮고 수명이 짧아 자동차 시동 배터리 및 백업 전원과 같은 응용 분야로 사용이 제한됩니다.
나트륨 이온 배터리: 리튬 이온 시스템의 잠재적으로 저렴한 대안으로 부상하고 있는 이 배터리는 풍부한 나트륨 자원을 활용하지만 현재 에너지 밀도와 사이클 수명에서 뒤쳐져 있습니다.
열 시스템은 다양한 재료의 온도 변화 또는 상 변화를 통해 에너지를 저장합니다.
용융염 저장: 집광형 태양광 발전소는 이러한 고온 시스템을 사용하여 낮 시간 외에도 전력 생산을 연장하여 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
얼음 저장: 상업용 건물은 피크 시간 외 전력을 활용하여 낮 시간 냉방을 위한 얼음을 생성하여 피크 수요 요금을 줄이고 그리드 효율성을 향상시킵니다.
온수 저장: 지역 난방 시스템 및 산업 시설은 대규모 물 저장소를 사용하여 열 공급과 수요의 균형을 맞춥니다.
이러한 시스템은 전기 에너지를 운동 또는 위치 에너지로 변환합니다.
펌프 수력: 가장 확립된 대규모 저장 방법은 잉여 전기를 사용하여 물을 위로 펌핑한 다음 필요할 때 터빈을 통해 방출합니다. 효율성이 높지만 이러한 시스템에는 특정 지리적 특징과 상당한 토지 면적이 필요합니다.
압축 공기: 지하 동굴은 방전 중에 터빈을 구동하는 가압 공기를 저장합니다. 이러한 시스템은 상당한 용량을 제공하지만 현재 효율성 문제에 직면해 있습니다.
플라이휠: 회전하는 질량은 초 단위로 측정되는 매우 빠른 응답 시간을 제공하여 주파수 조절 및 중요한 백업 응용 분야에 이상적입니다. 일부 시스템은 열차에서 제동 에너지를 회수하거나 짧은 그리드 중단을 동안 전력을 유지합니다.
실험 시스템은 유망하지만 개발 중입니다.
초전도 자기 저장: 이러한 초고효율 시스템은 자기장에 전기를 저장하지만 극저온 냉각이 필요하므로 대부분의 응용 분야에서 비용이 많이 듭니다.
수소 저장: 전기 분해는 잉여 전기를 수소 가스로 변환하며, 이는 무기한 저장할 수 있으며 나중에 연료 전지를 통해 다시 전기로 변환할 수 있지만 상당한 에너지 손실이 발생합니다.
에너지 저장은 현대 전력 시스템에 여러 가지 이점을 제공합니다.
뉴욕주는 2025년까지 1,500MW, 2030년까지 6,000MW의 야심찬 저장 목표를 설정했으며, 불우한 지역 사회에 혜택을 주기 위해 설계된 인센티브 프로그램으로 지원됩니다. 많은 시스템 통합업체는 이제 기술에 구애받지 않는 접근 방식을 사용하여 특정 응용 분야에 대한 저장 기술 조합을 최적화하기 위해 고급 소프트웨어를 사용합니다.
비용이 계속 감소하고 성능이 향상됨에 따라 에너지 저장은 깨끗하고 탄력적이며 효율적인 에너지 시스템으로의 글로벌 전환에서 점점 더 중요한 역할을 할 준비가 되어 있습니다.
