▲Chroma ATE는 최근 "EV/에너지 저장 테스트 기술 마스터링: 에너지 지속 가능성을 향한 움직임"이라는 주제로 세미나를 개최하여 업계 동향, 테스트 및 측정 기술, 에너지 지속 가능성 등 다양한 관점에서 논의

ESG가 본격화됨에 따라 이제 정부와 기업은 진정한 순제로 탄소 배출을 달성하기 위해 녹색 에너지 사용을 늘리려고 노력하고 있습니다. 더 나은 재생 가능 에너지 생성 방법을 개발하는 것 뿐만 아니라 저장도 중요합니다. 이로 인해 에너지 저장 시스템(ESS)의 검증 및 테스트를 위한 개발 가능성에 대한 논의가 촉발되었습니다. 그런 점에서 Chroma ATE는 최근 "EV/에너지 저장 테스트 기술 마스터링: 에너지 지속 가능성을 향한 움직임'을 통해 업계 동향, 테스트 및 측정 기술, 에너지 지속 가능성 등 다양한 관점에서 이 문제를 논의합니다.

에너지 저장 시스템과 재생 에너지 그리드: 부인할 수 없는 상호 의존성과 중요성

특히 Chroma ATE는 AnTek Certification Inc. (ATC)의 총괄 관리자인 조 린을 초대하여 "에너지 저장 시스템 표준 및 동향"이라는 주제에 대해 토론을 나누었습니다. 린은 대만의 에너지 저장 시장이 2023년에 NT$200억, 2030년에 NT$2,500억을 초과할 것으로 예상된다는 연구 데이터를 인용하여 이 시장에서의 놀라운 비즈니스 기회를 보여주었습니다. 린은 또한 토네이도로 인해 대규모 정전이 발생하여 수천 채의 집에 전력이 끊겼던 2016년 호주의 사건을 예로 들었습니다. 호주는 2017년 ESS를 빠르게 구축한 덕분에 이후의 정전 사태를 방지할 수 있었습니다. ESS의 존재가 재생에너지 그리드의 탄력성에 어떻게 기여하는지 쉽게 알 수 있는 대목입니다. 그리고 개념을 한 단계 더 발전시키기 위해 주파수 조절, 피크 부하 이동 또는 단기 공급 및 수요 불균형 처리와 같은 그리드의 다른 기능을 어떻게 달성할 수 있는지 살펴봅니다.

Chroma ATE의 제품 담당 부사장인 제이슨 린은 에너지 저장 시스템의 구성을 추가로 분석하여 조 린의 발언을 뒷받침했습니다. 일반적으로 이러한 시스템은 컨트롤러(컨트롤 박스), 랙 컨트롤러(스트링 BMS) 및 배터리 모듈(모듈 BMS 포함)의 세 가지 하위 시스템으로 나눌 수 있습니다. Chroma ATE는 또한 에너지 저장 시스템이 상당히 뚜렷한 성장 추세를 보이고 있지만 에너지 저장을 위한 배터리 관리 시스템(BMS)은 전기 자동차(EV)만큼 좋지 않다는 점을 관찰했습니다. 이 부문에서는 EV 제조업체가 상당히 지배적인 것으로 나타났습니다. 그럼에도 불구하고 현재 에너지 저장 BMS 제품에는 뚜렷한 리더가 없으며 경쟁이 매우 치열합니다.

에너지 저장 BMS 전압이 1500V로 이동함에 따라 검증 표준을 충족하도록 조정 필요

현재 에너지 저장 시스템은 대부분 1000V에서 작동하지만 최근 몇 년 동안 시장에서는 전압 제한이 1500V로 높아졌습니다. 이렇게 증가된 전압으로 인해 동일한 40피트 컨테이너의 전체 전력 밀도가 최대 35%까지 향상되어 시스템 비용이 어느 정도 감소하고 토지 비용에 대한 통제력도 향상되었습니다. 제이슨 린은 최근 중국 국제 배터리 박람회(CIBF)에서 실제로 많은 업계 사업자가 1000V를 초과하는 것을 목격했다고 말했습니다.

1500V 에너지 저장 시스템이 효과적인 전체 비용 관리를 제공하는 것은 사실이지만 그 자체로 과제도 있습니다. 그러한 과제 중 하나는 열악한 사용 환경을 견딜 수 있도록 배터리 시스템의 절연 설계를 개선해야 한다는 것입니다. 1500V 시스템의 배터리 셀 수가 이전 300개에서 이제 총 400개 이상으로 증가함에 따라 셀 일관성을 유지하는 것이 더욱 중요해졌습니다. 또한 시중의 대부분 시스템은 1000V를 기반으로 했기 때문에 대부분의 운영자의 경험도 1000V로 제한됩니다. 시스템을 1500V로 업그레이드한 후에는 전체 BMS 시스템과 제어 시스템을 다시 조정하고 운영 경험을 새롭게 축적해야 합니다. 1500V 시스템이 안전해야 에너지 저장 산업의 지속 가능한 발전에 기여할 수 있습니다. 제이슨 린의 분석에 따르면, 개정된 IEC 63056은 이미 2020년 초에 최대 DC 전압 1500V의 에너지 저장에 사용되는 리튬 2차 전지 및 배터리에 대한 안전 요구 사항 및 테스트를 지정했습니다. 이러한 사양은 업계가 따라야 할 기본 방향을 제공합니다. 또한 산업용 애플리케이션에 사용되는 리튬 이차 전지 및 배터리의 경우 IEC 62619는 안전 요구 사항을 다루고, IEC 62620은 성능 및 내구성에 대한 일련의 테스트를 지정합니다. 기타 사양으로는 환경 및 물리적 조건과 같은 일련의 항목에 대한 테스트를 제공하는 UL 9540 및 UL 1973이 있습니다.

PCS와 AFC 기술이 핵심이며 테스트 사양도 간과해서는 안 돼

Chroma ATE의 제품 이사인 에반 차이는 시중에 나와 있는 에너지 저장 시스템을 상세하게 분류했습니다. 캠핑카에 사용되는 ESS가 대표적인 예인데, 전력은 약 2kW 이하이고 100V 이하의 전압에서 동작합니다. 일반적으로 주거용 시스템은 30kW 미만이며 전압 범위는 300~800V입니다. 산업용 및 상업용으로 전력은 500kW 미만, 전압은 1000V입니다. 앞서 설명한 1500V 시스템은 전력망에 사용되는 레벨을 구성합니다. 차이 제품 이사는 또한 최대 540kW의 정격 전력으로 1800V의 최대 출력 전압을 제공할 수 있는 Chroma의 양방향 DC 전원 공급 장치 모델 62000D 시리즈와 같은 Chroma ATE의 다양한 솔루션을 강조했습니다. 또한 자동차 테스트 표준 LV 148 및 LV 123을 지원합니다.

또한, 에너지 저장을 논할 때 인버터 시스템, 즉 전력 변환 시스템(PCS)을 언급할 수밖에 없습니다. 차이 제품 이사는 관련 테스트 항목을 그리드 연결 성능, 입력 및 출력 특성, 보호 특성의 세 가지 범주로 나눌 수 있으며 총 23개 테스트 항목이 있다고 밝혔습니다. Chroma ATE는 업계 레퍼런스를 위한 완전한 테스트 가이드를 제공하고 고객이 테스트에 필요한 장비를 제공합니다.

제이슨 린은 자동 주파수 제어(AFC)가 대만의 에너지 저장 시장에서 자주 직면하는 문제라고 덧붙였습니다. AFC는 에너지 저장 장치의 빠른 충방전이라는 장점을 활용해 ESS가 전력계통의 부하 변동에 맞춰 충전과 방전을 능동적으로 조절할 수 있도록 해줍니다. 이는 안정적인 전력 시스템 주파수를 유지하는 데 도움이 되며 재생 에너지의 비율이 높은 전력 시스템에 적합합니다. 그러나 제이슨 린은 SPM(서비스 성능 측정) 및 ASPM(평균 서비스 성능 측정) 측면에서 이러한 기술 성능의 핵심은 여전히 배터리 성능에 의해 결정된다고 강조했습니다. 이를 위해 다양한 테스트 항목과 장비도 사용할 수 있습니다.

전반적으로 신재생 에너지와 ESG의 추진으로 전력망 시스템과 저전력 ESS 시장이 눈에 띄게 발전하고 있습니다. 이로 인해 측정 및 검증에 대한 수요가 증가하는 동시에 안전과 성능 간의 균형도 필요해졌습니다. 사양은 이미 마련되어 있으며 업계에서 참조할 수 있습니다. 테스트 및 측정 장비가 이 모든 과정에서 없어서는 안 될 역할을 하기 때문에 Chroma ATE는 이 시장의 선두에 서게 될 것입니다.

자세한 내용은 Chroma 웹사이트에서 확인하세요: