ESS 안전기준

ESS란 무엇인가

전기저장장치는 전기를 저장했다가 필요할 때 공급하는 시스템이다.

축전지, 전력변환장치, 제어장치로 구성되며 축전지는 화학 반응으로 전기 에너지를 저장한다.

발전소의 정의에도 전기저장장치가 포함되므로, 발전소의 한 형태로 다룬다.

등장 배경

전기저장장치 설치가 빨라지는 배경에는 두 가지 요인이 있다.

태양광은 낮에 몰리고 풍력은 바람에 따라 흔들려, 계통을 안정시키는 대용량 저장이 필요하다.

리튬이온 축전지는 열폭주로 연쇄 화재가 날 수 있어, 장소와 보호장치를 법령으로 정비했다.

시설 원칙

전기설비기술기준 제53조의3은 전기저장장치의 시설 원칙을 정한다.

첫째, 인체 감전과 화재 등 위해를 막고 다른 전기설비에 지장을 주지 않아야 한다.

둘째, 적절한 보호 및 제어장치를 갖추고 폭발 우려가 없도록 시설해야 한다.

이 두 원칙이 ESS 안전의 법적 출발점이다.

이상 감지와 차단

ESS 안전은 BMS가 이상을 먼저 감지하면서 시작된다.

BMS는 셀 전압·온도·전류를 상시 측정하고, 허용 범위를 벗어나면 EMS가 충방전을 제한한다.

중대한 이상이면 PCS가 계통과 분리하고, 화재가 감지되면 소화설비와 환기가 동작한다.

각 구성요소는 독립적으로 동작하지 않고 감지, 판단, 차단으로 이어진다.

용량과 효율 계산

저장 에너지는 공칭 전압과 정격 용량을 곱해 구한다.

공칭 전압 800V, 정격 용량 250Ah이면 저장 에너지는 200kWh다.

왕복 효율은 충전 효율과 방전 효율을 곱한 값이다. 두 값이 0.95면 0.9025다.

방전 에너지 500kWh를 얻으려면 충전 에너지는 500을 왕복 효율로 나눈 약 554kWh다.

시험에서 틀리는 점

시험에서는 ESS의 시설 장소, 안전 요구사항, 보호장치를 설명형으로 묻는다.

첫째, 정의를 발전설비와 같은 기준으로만 설명하는 실수가 많다.

폭발 우려를 빠뜨리거나 보호장치를 과전류 차단에만 한정하면 감점된다.

채점 시 보호·제어장치, 폭발 우려 방지, 시설장소 고려를 빠짐없이 적는다.

핵심 정리

마지막으로 ESS 안전 기준을 네 가지로 정리한다.

정의는 전기를 저장하고 공급하는 시스템이고, 기본 원칙은 감전과 화재 방지다.

보호·제어장치를 갖추고 폭발 우려가 없도록 시설하는 것도 빠뜨리지 않는다.