배터리 제조업체, 자동화로 생산량 증대

ESS는 자동화된 조립 라인에 6축 로봇과 SCARA 로봇을 모두 배치했습니다. 사진제공 ESS(주)

풍력, 태양광 등 재생 에너지원을 최대한 활용하려면 유틸리티는 간헐성 문제를 극복해야 합니다. 태양이 빛나지 않거나 바람이 불지 않으면 에너지가 생성되지 않습니다. 더욱이, 에너지 그리드는 새벽과 황혼에 태양 전지판에 의해 생성되는 급격한 상승 및 하강이 아니라 연료 연소 발전소의 지속적이고 예측 가능한 출력을 수용하도록 설계되었습니다.

이 문제를 해결하려면 유틸리티에는 에너지가 생성될 때 에너지를 저장하고 필요할 때 에너지를 제공하는 저비용, 대규모, 장기 에너지 저장 시스템이 필요합니다. 이제 오리건주 윌슨빌에 위치한 에너지 스타트업 ESS Inc.는 이러한 요구를 충족할 수 있는 새로운 기술을 개발했습니다. 회사의 철 흐름 배터리 시스템인 에너지 창고(Energy Warehouse)와 에너지 센터(Energy Center)는 소규모 산업 시설부터 대규모 유틸리티 규모 프로젝트에 이르기까지 고객의 에너지 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.

배터리는 철과 바닷물의 혼합물을 사용하여 리튬 이온 배터리보다 더 오랜 시간 동안 에너지를 저장합니다. 충전 사이클 동안 바닷물 전해질에 포화된 철이 음극에 침전됩니다. 배터리를 방전하려면 극성이 바뀌고 철이 다시 바닷물 용액에 용해됩니다. 이 공정을 주의 깊게 관리함으로써 철 흐름 배터리는 시간이 지나도 성능이 저하되지 않고 리튬 이온 배터리의 3,000~4,000사이클에 비해 훨씬 더 긴 20,000사이클 이상의 배터리 수명을 달성할 수 있습니다.

다른 에너지 저장 기술과 비교하여 철 흐름 배터리는 더 깨끗하고 안전하며 환경적으로 지속 가능하고 경제적입니다. 또한 완전히 재활용이 가능합니다. 고정 셀이나 모듈로 포장된 일반적인 배터리와 달리 플로우 배터리는 전력(전기 흐름 속도)을 용량(보유된 총 에너지량)에서 분리할 수 있습니다. 결과적으로 시설에서는 배터리를 다양한 용도로 사용할 수 있는 유연성을 갖게 되었습니다.

에너지 창고는 간편한 운송 및 시운전을 위해 표준 40피트 선적 컨테이너 내부에 구축되었습니다. 공칭 전력 75kW, 최대 에너지 용량 500kWh, 정격 에너지 용량 400kWh로 6~12시간의 저장 공간을 제공합니다.

이 시스템은 사막 환경에서도 냉각이나 에어컨이 필요하지 않습니다. 유지 관리가 적은 시스템은 25년의 설계 수명 동안 용량 저하 없이 20,000회 이상의 주기를 제공할 수 있습니다. 따라서 긴 수명과 무제한 사이클링 기능이 필요한 재생 에너지 및 유틸리티 프로젝트에 이상적입니다. 또한 시스템의 빠른 응답 전력 전자 장치는 마이크로그리드의 전압 및 주파수 지원과 같은 보조 그리드 서비스를 수행할 수 있습니다.

에너지 센터는 더 큽니다. 독립 전력 생산업체 및 유틸리티 규모의 프로젝트를 위해 설계된 에너지 센터에는 에너지 창고와 동일한 철 흐름 배터리 모듈이 있으며 그 수가 더 많습니다. 배터리는 선적 컨테이너가 아닌 건물에 보관되므로 사용자는 정확한 요구 사항에 맞게 에너지 저장 시스템을 맞춤 설정할 수 있습니다.

ESS의 기술은 이미 전 세계적으로 주목을 받고 있습니다. 예를 들어, 지난 4월에 회사는 캘리포니아의 상업, 농업 및 유틸리티 부문을 위한 재생 에너지 프로젝트의 주요 개발업체인 Coldwell Solar에 3개의 에너지 창고 시스템을 납품했습니다. 저장 장치는 Mendocino 카운티의 3개 와이너리에서 태양 에너지 시스템에 통합될 것입니다.

앞서 ESS는 유럽 본토에서 두 번째로 큰 공항인 네덜란드 암스테르담 스키폴 공항에 에너지 창고를 납품한 바 있다. 이 시스템은 공항에서 주차된 항공기에 전력을 공급하는 디젤 발전기 폐기의 타당성을 입증하기 위한 파일럿 프로젝트에 사용되고 있습니다.

그리고 지난 가을, 미시간 최대 에너지 공급업체인 컨슈머 에너지(Consumers Energy)는 가스 압축 시설의 태양 에너지 시스템용 에너지 창고를 제공하기 위해 ESS를 선택했습니다. Consumers Energy는 미시간주 1,000만 주민 중 2/3에게 천연가스와 전기를 공급합니다. 이 프로젝트는 유틸리티 회사가 미시간주 에너지 저장 로드맵에 명시된 목표를 달성하는 데 도움이 될 것입니다. 2022년 4월 미시간주 환경대호에너지부가 발표한 로드맵에서는 2025년까지 1,000MW, 2040년까지 4,000MW의 에너지 저장을 요구하고 있습니다.