에너지저장시스템

요약 전기에너지를 저장한 후 필요할 때 사용할 수 있는 저장 장치 또는 시스템.

에너지저장시스템은 신재생에너지와 같이 생산량이 일정하지 않은 에너지원으로부터 생산된 전기에너지를 저장한 후 필요할 때 사용할 수 있는 저장장치로, 영문 머릿글자를 따 'ESS'라고도 부른다. 주로 신재생에너지의 발전량과 소비량의 차이를 조절하여 안정적인 전력 공급을 유지하는데 사용된다.

에너지저장시스템은 저장장치, 변환장치, 그리고 제어장치로 구성되어 있으며, 에너지를 저장하는 방식과 생산되는 에너지를 기준으로 물리적 저장, 화학적 저장, 열저장으로 분류된다. 물리적 저장은 양수발전, 압축 공기 저장 장치 등을 이용하는 방법을 말한다.

화학적 저장은 리튬-이온전지, 납축전지 등을 이용하는 방법을 말한다. 전기 에너지로 물을 분해하여 수소형태로 저장하는 것도 일종의 에너지저장시스템으로 볼 수 있다. 전기에너지를 화학에너지 형태로 저장하는 대표적인 장치로 배터리가 포함되지만, 에너지저장장치는 일반적으로 사용하고 있는 건전지 혹은 소형 배터리가 아닌 대량의 전력을 저장할 수 있는 시스템을 말한다.

열저장은 전력을 이용하여 히트펌프나 전기 히터를 통해 열을 생산하여 저장하는 기술을 말하며, ‘카르노 배터리’ 기술이 해당된다. ‘카르노 배터리’는 증기발생기 혹은 증기터빈 등을 활용해 저장된 열로 증기를 발생시켜 증기터빈을 운전하여 전력을 생산하며 현재 해외에서 개발 중이다.

에너지저장시스템은 전기에너지를 충전하거나 방출되는 시간에 따라 단주기와 장주기로도 구분할 수 있다. 기존 에너지저장시스템은 단주기 위주로 성장했으나, 전 세계적인 탄소중립 선언과 함께 신재생에너지 발전 비중이 늘어남에 따라 전기에너지를 안정적으로 공급하기 위한 장주기 에너지저장시스템의 필요성이 대두되고 있다. 장주기에는 안정적인 전력공급을 유지하기 위해 사용하고 남는 전기에너지를 저장하거나 송배전망 신증설을 대체하기 위해 활용되는 에너지저장시스템 등이 있다.