삼성SDI, 신용인 변전소에 ‘주파수 조정용 ESS’ 시범운영

▲삼성SDI가 신용인 변전소에서 시범운영 중인 1.5MWh급 ESS 12개로 구성된 '주파수 조정용 ESS'. (사진제공=삼성SDI)

삼성SDI는 신용인 변전소에 주파수 조정용 ESS를 설치해 시범 운영하고 있다고 9일 밝혔다. ESS는 발전소에서 전력을 공급받아 저장했다가 전력이 부족할 때 방전함으로써 일종의 ‘전력 저장고’로 다양한 활용이 가능하다.

최근에는 경제성이 가장 높은 주파수 조정용 ESS가 많이 활용되고 있다. 주파수 조정이란 전기 품질 안정화를 위해 발전기의 주파수를 일정 기준으로 유지하는 것을 의미한다. 발전소에서 생산되는 전기는 전류가 흐르는 방향이 주기적으로 바뀌는데 변화 사이클이 고르고 일정할수록 전력 품질이 좋아진다. 발전소에서 생산되는 전력의 주파수가 고정돼 있지 않기 때문에 주파수 조정에서 발생하는 경제적 손실을 없애는 ‘주파수 조정용 ESS’ 솔루션이 사용되고 있는 것이다.

주파수가 초과될 때는 ESS에 충전해 담아놨다가 주파수가 부족할 때 ESS를 방전해 공급하는 방식이다. 주파수 조정 기능을 발전기가 하지 않고 ESS가 맡게 되면 발전기는 평시에도 100% 출력상태를 유지할 수 있고 고비용 발전기를 가동하지 않아도 된다. 또한 기존 화력발전을 이용해 주파수를 조정하는 것보다 ESS가 응답속도와 정확성 면에서 성능이 월등하다.

한국전력은 지난해부터 2017년까지 총 500MW의 ESS설비를 변전소에 단계적으로 설치한다는 계획을 발표했다. 1단계 시범사업으로 지난해 9월 신용인(24MW), 서안성(28MW) 변전소에 주파수 조정용 ESS 52MW를 설치해 시범운영과 성능검증을 진행해왔다. 시범사업 분석결과 성능과 경제성 모두에서 합격점을 받았다.

신용인 변전소에는 삼성SDI의 1.5MWh급 ESS 배터리 컨테이너 12개가 설치돼 있다. 배터리 성능을 최적화하고 안정성을 유지하기 위해 습기조절, 단열, 외부먼지 유입 차단의 기능을 하는 특수 컨테이너가 케이스 역할을 하고 있으며 각 컨테이너 안에 수천여개의 배터리 셀이 파워랙 형태로 탑재돼 있다.

ESS는 앞으로 기존 화력발전소가 담당하던 주파수 조정용 예비력 대체부터 신재생 에너지 및 스마트 그리드와의 연계를 통한 수요 관리에 이르기까지 다양한 영역으로 활용성을 확대해 나갈 전망이다.