CNS Story

LG CNS와 함께 만드는 제주, ‘ESS를 만나다’

2017.05.16 07:00

에너지 저장은 장치 혹은 물리적 매체를 이용하여 에너지를 저장하는 것을 말하는데요. 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, 이하 ESS)은 전기에너지를 적게 사용할 때 저장해 두고, 필요할 때 공급함으로써 에너지 이용 효율 향상과 신재생에너지 활용도 제고 및 전력공급시스템 안정화에 기여할 수 있습니다.


ESS는 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치하여 운영 가능하며, 주로 사용되는 용도로는 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생발전기 출력 안정화(Renewable Integration), 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하평준화(Load Leveling), 비상전원 등을 들 수 있습니다.


에너지 저장은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지저장과 화학적 에너지저장으로 구분할 수 있는데요. 대표적인 물리적 에너지저장으로는 양수발전과 압축공기저장, 플라이휠 등을 들 수 있으며, 화학적 에너지저장으로는 리튬이온배터리, 납축전지, NaS 전지 등이 있습니다. 배터리 형식의 ESS를 BESS(Battery Energy Storage System)라고 하는데요. 일반적으로 ESS라고 하면 BESS를 이야기한다고 할 수 있습니다. 



 LG CNS의 ESS 기술

LG CNS는 2013년도 태안 마이크로그리드 구축으로 첫번째 ESS Reference를 확보하였습니다. 이후 LG화학 익산•오창공장, LG하우시스 옥산공장 등에 첨부두하 저감(Peak Shaving) 및 부하평준화(Load Leveling)용도의 ESS를 설치하고, 한국전력 주파수 조정 ESS(‘14년, ‘15년, ‘16년), LG화학 오창공장 2단계(비상발전기 대체 용도), 제주 동복 가시리 풍력발전 연계 ESS, 최근 수주한 괌 ESS 구축사업(주파수 조정, 신재생에너지 출력안정화)까지 다양한 용도의 ESS Reference를 확보하고 있습니다. 

또한 LG CNS의 총 구축 완료 용량은 85.5MW(‘2017년 2Q 기준)이며, 현재 73MW를 구축 중에 있어 명실상부한 국내 1위 ESS 사업자라고 할 수 있습니다. 

ESS는 크게 Battery-PCS(Power Conditioning Systems)-EMS(Energy Management System)의 세 부분으로 나누어 지는데요. ESS는 다양한 용도로 사용될 수 있기 때문에 이를 지원하는 EMS(Energy Management System)의 비중이 나날이 높아지고 있습니다. 

LG CNS는 자체 개발한 EMS를 기반으로 각 용도별 알고리즘 탑재는 물론, Multi-Purpose EMS(복합사용용도)를 지원하고 있으며, 특히 한전 주파수 조정사업에서는 자체 개발한 실시간 제어솔루션까지 적용하고 있습니다.


l 한전 주파수조정 ESS 사업에 도입된 LG CNS 실시간 전력제어 플랫폼


이러한 자체개발 EMS의 기술력을 기반으로 ESS 사업에서 컨설팅-설계-시공-운영까지 전 영역에 걸친 서비스를 제공하고 있습니다. 또한, 작년도 Navigant Research에서 실시한 ESS System Integration 사업자 영역에서는 Global 7위, 아시아 및 국내에서 1위로 평가 받기도 하였습니다.


l 2016 3Q Navigant Research  



 제주, LG CNS의 ESS를 만나다

2016년 LG CNS는 제주 에너지공사에서 발주한 제주 최대 규모 풍력발전 연계형 에너지저장시스템(ESS) 27MWh 설치•운영사업자로 선정되었습니다. 이후 4개월여 만에 구축 공사를 완료하고, REC(Renewable Energy Certificate, 신재생에너지 공급인증서)를 확보하였습니다.   

l 제주 가시리 풍력발전소 단지 전경


LG CNS는 제주에너지공사의 동복•북촌 풍력단지와 가시리 풍력 단지에 ESS 최적의 용량인 ESS 18MWh, 9MWh 규모의 ‘풍력연계형 ESS’를 각각 구축하여 현재 안정적으로 운영하고 있습니다. 


l 동복•북촌 풍력단지와 가시리 풍력발전단지


l EMS(통합 운영 시스템)



 제주 풍력연계형 ESS의 의미

풍력연계형 ESS는 풍력발전기에서 생산되는 전력을 배터리에 저장한 뒤, 계절별 전력수요가 급증하는 피크(Peak) 시간대에 전력을 공급해 분산에너지원으로 전기에너지를 활용도를 높이는 시스템입니다.

l ESS실의 모습


l ESS의 흐름도


또한, 풍력발전기는 바람의 영향으로 출력이 급변하는 특성이 있습니다. 하지만, 에너지저장장치가 있으면 충•방전을 통해 출력제어 기능으로 계통의 불안정 상태를 완충•분산할 수 있습니다. 이를 통해 ESS 풍력 에너지의 활용도를 높이고, 제주지역 전력 안정화에 기여하는 것입니다.


제주도는 향후 2030년까지 2GW가 넘는 대규모 풍력발전을 도입할 예정인데요. 전력 계통 안정화를 위해 풍력발전단지별 ESS 도입이 더욱더 절실해 지고 있는 시점입니다. 이에 LG CNS는 제주에너지공사와 손잡고 ‘수익 공유형 모델’ 사업으로 제주도 내 최대 규모의 ESS 설비를 구축 및 향후 15년간 운영할 예정입니다.


l ESS 배터리실의 모습


LG CNS가 주축이 되어 설계•구축•운영 및 EMS(Energy Management System) 솔루션을 제공하고, LG전자의 전력변환장치(PCS) 및 공조설비, LG화학의 배터리를 각각 공급하여 사업을 추진했습니다. 


본 사업 추진을 통해 국가적 정책 목표 달성에 기여하고 제주도내 ‘탄소없는 섬 2030’ 실현 및 에너지 신기술 역량을 확보할 수 있는 계기를 마련했습니다. 



 LG CNS ESS의 발전 방향과 기대

LG CNS는 ESS 용도별 국내 최대•최다 레퍼런스를 확보하고, 글로벌 최고 수준의 ‘Multi-Functional ESS’ 솔루션 개발을 목표로 하고 있습니다. 

또한 ESS 기술적 리더쉽을 확보하기 위해 충방전 효율 향상, 고장자동진단, 원격 제어•운영 기반의 ‘ESS 운영•분석 센터’ 구축을 통해 차별화된 ESS 가치를 만들어 가고자 합니다.

또한 지역적으로도 국내 ESS 시장점유율 1위를 기반으로 괌, 호주, 북미지역을 중심으로 해외시장 개발에 적극 나서고 있으며, ‘17년부터 괌 ESS 1단계(40MW) 수주 등으로 그 성과를 나타내고 있습니다.

ESS는 스마트그리드 영역에서 가장 중요한 기능으로 평가 받는 전력의 공급과 수요의 불균형을 해결해 줄 수 있는 유일한 솔루션이며, 글로벌 에너지시장에서 가장 빠른 속도로 성장하고 있는 사업입니다. 향후 글로벌 ESS 시장에서 Top Player로서 우뚝 설 LG CNS를 기대해 봅니다.


글ㅣLG CNS 에너지신사업추진단


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Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS
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