학문
발전소에서 생산한 전기를 저장하기 어려운 이유는 무엇인가요?
전기는 생산과 소비가 실시간으로 균형을 이루어야 전력망이 안정적으로 운영됩니다.
전기를 대량으로 저장하는 데 기술적으로나 경제적으로 어려움이 있는 이유는 무엇이고, 에너지저장장치가 이러한 문제를 어떻게 보완할 수 있을까요?
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
전기는 만들어지는 순간 바로 사용되기 때문에 석유나 가스처럼 그대로 쌓아두기가 어렵고, 저장하려면 다른 형태의 에너지로 바꿔야 합니다.
배터리는 전기를 화학에너지로 저장할 수 있지만 대규모로 만들수록 비용적인 측면과, 수명, 화재안전, 원료 확보 같은 문제들이 커지게 됩니다. 양수발전은 물을 높은 곳으로 올려 저장하지만 넓은 부지와 지형 조건이 필요하기 때문에 아무 곳에나 설치가 어렵습니다.
에너지저장장치로 불리는 ESS는 전력이 남을 때 충전하고 수요가 많을 때 다시 공급해 발전량과 소비량의 차이를 줄여주게 됩니다. 결국 ESS는 전기를 완전히 오래 보관하는 창고라기보다 전력망의 순간적인 부족과 남는 전력을 조절해주는 완충장치라고 보면 되겠습니다.
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채택된 답변안녕하세요. 박형진 전문가입니다.
기본적으로 전기라는 것은 어떤 형태가 있는 게 아닌 흐름입니다.
이를 사용하지 않고 그냥 둘수있는 것은 아니며 그냥 두면 사라집니다.
또한 저장을 할 수 있는 ESS 등의 수단이 있지만 저장할때 발생하는 손실이 상당하기 때문에 고밀도로 그냥 무제한 모아둘수도 없습니다.
만약 이를 저장하기 위해서는 어마어마한 배터리가 필요하며 이러한 저장 설비를 만드는 것은 천문학적인 비용과 시설이 필요해 비효율적입니다.
참고 부탁드려요~
안녕하세요.
전기는 그대로 저장하기 어려워서 다른 형태의 에너지로 바꿔 보관해야 해요.
배터리에 저장하려면 화학에너지로 변환해야 하고, 이 과정에서 비용과 에너지 손실이 발생하죠. 또한 대규모 저장시설은 설치 공간과 안전성, 배터리 수명 문제도 함께 고려해야 해요.
에너지 저장장치로 불리는 ESS는 남는 전기를 저장했다가 전력 사용량이 많을 때 다시 공급해 전력 수급을 안정시키는 역할을 해요.
결국 발전량과 소비량의 차이를 줄여주는 중요한 기술이라고 볼 수 있죠.
감사합니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
전기는 그대로 저장할 수 없어 화학,위치 에너지로 변환해야 하는데 손실과 막대한 비용,안전 문제로 대규모 저장이 어렵습니다. ESS는 남는 전기를 저장했다가 피크 시간에 방전해 수급 불균형을 완하하는 완충장치를 해줍니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전기는 에너지를 전자의 흐름 형태로 도선이나 공간에 직접 대규모로 가두어 둘 수 없고 반드시 화학에너지나 위치에너지 등 다른 형태로 변환해 보존해야 하므로 본질적인 저장의 어려움이 따릅니다. 특히 전력망은 주파수와 전압의 안정을 위해 생산과 소비가 1초의 오차도 없이 실시간으로 균형을 이루어야 하므로 전기를 미리 쌓아두기보다 즉시 소비되는 구조를 가집니다. 기술적·경제적으로 대규모 저장이 어려운 이유는 에너지 전환 과정에서 발생하는 효율 손실 초대형 저장 설비 구축을 위한 막대한 초기 투자 비용 그리고 배터리 수명 및 성능 저하 문제입니다. 또한 리튬이온 등 화학적 저장 장치가 내포하는 화재 위험이나 열 폭주 가능성 등 엄격한 안전성 관리 부담도 경제적 기술적 진입 장벽으로 작용합니다. 이러한 한계를 보완하는 에너지저장장치는 전력 수요가 적고 발전이 과잉일 때 잉여 전기를 효율적으로 충전해 두는 역할을 합니다. 이어서 전력 피크 시간이나 태양광 풍력 등 신재생에너지의 발전량이 불규칙하게 변동할 때 축적된 전력을 안정적으로 방전하여 전력 공급의 시공간적 불일치를 해소합니다 결과적으로 실시간 주파수를 조절하고 광역 정전을 예방하는 ESS 기술은 불안정한 발전원의 비중이 높은 현대 전력망의 신뢰성과 운영 효율성을 극대화하는 핵심 인프라 역할을 수행합니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
전기는 전선 속 전하가 흐르는 현상이라 그 상태 그대로 쌓아둘 수가 없어요. 저장하려면 배터리의 화학 에너지나 양수발전소의 물 높이처럼 다른 형태로 바꿨다가 다시 전기로 되돌려야 하고, 그때마다 손실이 생겨요. 왕복 효율이 리튬이온 배터리는 85~90%, 양수발전은 70~80%에 그쳐요.
규모와 비용은 더 큰 장벽이에요. 우리나라가 하루에 쓰는 전기가 대략 1.5테라와트시인데, 이걸 하루치만 배터리에 담으려 해도 수백조 원이 들어요. 배터리는 수천 번 쓰면 용량이 줄고 화재 위험도 있으며, 양수발전은 높낮이 차가 큰 지형이 있어야 지을 수 있어요.
그래서 에너지저장장치는 짧은 시간의 빈틈을 메우는 데 주로 쓰여요. 배터리는 1초도 안 걸려 충방전을 바꿀 수 있어, 발전기가 갑자기 멈추면 주파수가 흔들리지 않게 곧바로 전력을 채워줘요. 또 한낮에 남는 태양광 전기를 담아뒀다가 해 진 저녁 피크 시간에 내보내면, 발전을 억지로 멈추는 출력 제한도 줄고 화력발전소도 덜 돌려요 :)