전기를 생산하고 저장한 뒤에 가정마다 보낼때 어떻게 저장을 하고 보관할 수 있는지 원리가 궁금해요.
전기라는게 물이나 석유처럼 실제로 물질로 존재하지 않는데 어떻게 저장하고 보관하는게 가능한건가요? 데이터센터라는 것을 만들어서 클라우드산업을 하는 아마존이나 마이크로 소프트도 실제로는 그 데이터가 하드디스크같은곳에 보관을 하는거잖아요 실체가 있는건데 전기는 어떤원리로 보관저장을 하는건가요? 그리고 저장을 한다면 무한한 시간동안에 계속 보관이 가능한건가요?
안녕하세요.
가정용 전기를 생산하고 저장하기 위해서는 일반적으로 태양광, 풍력, 수력 등의 재생 에너지원이 사용됩니다. 이러한 재생 에너지원에서 발생한 전기를 바로 사용하지 않고, 전기를 저장해두어 가정에서 필요할 때 사용할 수 있도록 합니다.
전기를 저장하기 위한 대표적인 방법은 축전지를 이용하는 것입니다. 축전지는 전기를 화학적으로 저장하여 나중에 사용할 수 있도록 해주는 장치입니다. 축전지는 양극과 음극 사이에 전해질을 두고, 전해질 속에서 화학 반응이 일어나면서 전기가 저장됩니다.이러한 축전지는 일반적으로 자동차용 축전지나 가정용 태양광 발전 시스템에 사용됩니다. 이 외에도, 리튬이온 배터리, 수소 연료 전지, 수축식 유도체 축전기 등의 다양한 전기 저장 장치가 있습니다.
전기를 저장한 후에는, 보통 가정에서 사용하는 전기 회로나 그룹에 연결하여 사용합니다. 이때 축전지나 다른 전기 저장 장치의 용량, 전압 등을 고려하여 적절한 전기 회로나 그룹에 연결해야 합니다.
전기 저장 및 보관 원리는 간단하게는 화학 반응에 의해 전기가 축적되는 원리로 설명할 수 있습니다. 그러나 전기 저장 장치의 유형, 용량, 성능 등에 따라 상세한 원리는 달라질 수 있습니다.
전기 저장 장치에 저장된 전기는 보존 기간이 제한적입니다. 이는 축전지와 같은 전기 저장 장치의 경우, 충전-방전 사이클을 거침에 따라 전지 내부에서 화학 반응이 일어나면서 전기가 이동하고, 이러한 화학 반응은 시간이 지남에 따라 점차 손실되기 때문입니다.
따라서 축전지 등의 전기 저장 장치는 충전-방전 주기를 반복하면서 전기를 저장하고 사용하게 됩니다. 일반적으로 축전지의 수명은 충전-방전 주기 횟수나 사용 시간 등에 따라 달라지며, 수명이 지나면 축전지는 더 이상 충전되지 않고, 방전되지 않는 것이 일반적입니다.
그러나 최근에는 고급 리튬이온 배터리 등의 전기 저장 장치가 개발되어, 충전-방전 사이클을 수천번 이상 반복하여 사용 가능한 제품도 나오고 있습니다. 이러한 제품은 일반적으로 더 높은 가격대에 위치하고, 전기 저장 장치의 수명이 상대적으로 길어지는 것이 특징입니다.
따라서 전기 저장 장치를 사용할 때는 충전-방전 주기, 수명, 용량 등을 고려하여 적절하게 관리하고 유지보수해야 합니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.
전기를 생산하고 저장하는 방법은 다양합니다. 대표적으로는 배터리를 이용한 저장 방법과 발전소에서 전력망에 연결된 축전지를 이용한 방법이 있습니다.
가정에서 사용하는 태양광 발전기나 풍력 발전기 등에서 생산된 전기는 일반적으로 배터리에 저장됩니다. 배터리는 전기를 화학 에너지로 저장하는데, 일반적으로 리튬이나 납 등의 금속을 사용합니다. 배터리는 전기가 충전될 때는 화학 반응으로 전하를 저장하고, 방전될 때는 저장된 전하를 다시 전기로 변환해 사용합니다.
발전소에서는 대규모의 축전지를 이용하여 전기를 저장합니다. 이 축전지는 전기를 화학 에너지로 저장하며, 전기가 필요한 시점에 전력망에 공급됩니다. 이렇게 저장된 전기는 전력망을 통해 가정이나 기업체 등으로 공급됩니다.
