상업용 배터리 에너지 저장 시스템의 크기를 조정하는 방법
상업용 BESS 용량 산정 가이드
정확함 상업용 BESS 용량 산정은 제품 목록에서 배터리 용량을 선택하는 것에서 시작하는 것이 아니라, 실제 시설의 전기 수요에서 시작합니다. 시스템이 너무 작으면 충분한 전력이나 작동 시간을 제공하지 못할 수 있으며, 시스템이 너무 크면 불필요한 프로젝트 비용이 발생할 수 있습니다.
실용적인 상업용 배터리 용량 산정 프로세스는 필요한 kW 단위의 전력과 필요한 kWh 단위의 에너지 용량의 두 가지 값을 별도로 결정해야 합니다. 최종 시스템 구성은 백업 지속 시간, 최대 수요, 사용 가능한 방전 심도, 시스템 효율, 충전 조건, 태양광 발전량, 온도 및 향후 확장을 고려해야 합니다.
상업용 에너지 저장 장치에 처음 접하는 경우, 자세한 용량 및 전력 계산으로 넘어가기 전에 상업용 에너지 저장 장치란 무엇이며 어떻게 작동하는가에 대한 가이드를 먼저 읽어보십시오.
상업용 BESS 용량 산정 요약
kW는 전력을 결정합니다. BESS가 한 번에 지원해야 하는 부하량을 나타냅니다.
kWh는 에너지를 결정합니다. 배터리가 저장하는 전기량을 나타내므로 작동 지속 시간에 기여합니다.
유용한 시작 계산은 다음과 같습니다: 필요한 사용 가능 에너지(kWh) = 부하(kW) × 작동 시간(h)입니다. 결과는 방전 심도, 효율, 예비 요구 사항 및 실제 프로젝트 조건에 맞게 조정해야 합니다.
1. 상업용 BESS의 목적 정의
어떤 BESS 용량 계산을 시작하기 전에 에너지 저장 장치가 수행해야 할 작업을 정확하게 정의하십시오.
2. 시설 부하 프로필로 시작
시설 부하 프로필은 정확한 상업용 배터리 용량 산정을 위한 가장 중요한 입력 중 하나입니다. 월별 또는 일별 소비량만 제공하는 대신, 운영일 동안 전기 수요가 어떻게 변하는지를 보여줍니다.
프로젝트에 따라 부하 데이터는 15분, 30분 또는 1시간마다 기록될 수 있습니다. 유용한 정보는 다음과 같습니다:
- 평균 작동 부하
- 최대 수요
- 일일 전기 소비량
- 최대 수요 기간
- 작동 시간
- 중요 부하
- 모터, 펌프 및 압축기 시동 부하
- 주중 및 주말 수요 차이
- 계절별 부하 변동
예를 들어, 공장은 일반적으로 70kW로 작동하지만 여러 기계가 동시에 시작될 때 120kW에 도달할 수 있습니다. 호텔은 저녁에 가장 높은 수요를 경험할 수 있습니다. 이러한 시설은 일일 총 전기 소비량이 유사하더라도 다른 BESS 구성이 필요할 수 있습니다.
3. BESS 용량 산정에서 kW 대 kWh 이해
가장 흔한 kW kWh 용량 산정 실수 중 하나는 전력과 에너지를 동일한 사양으로 취급하는 것입니다.
kW = 전력
킬로와트는 BESS가 한 번에 전달할 수 있는 전력량을 설명합니다. 시스템이 100kW 부하를 지원해야 하는 경우, 배터리 및 PCS 구성은 해당 필요한 전력 수준을 지원할 수 있어야 합니다.
kWh = 에너지
킬로와트시는 배터리가 저장하는 에너지량을 설명합니다. 예를 들어, 200kWh의 공칭 배터리 에너지는 부하가 100kW, 50kW 또는 25kW인지에 따라 다른 작동 지속 시간 기능을 나타냅니다.
이것이 상업용 BESS를 단순히 배터리 용량을 비교하여 선택해서는 안 되는 이유입니다. 전력 수요와 에너지 지속 시간은 함께 평가되어야 합니다.
4. 필요한 사용 가능 배터리 에너지 계산
백업 애플리케이션의 경우, BESS 용량 계산의 간단한 시작점은 다음과 같습니다:
기본 에너지 계산
필요한 사용 가능 에너지(kWh) = 부하(kW) × 작동 시간(h)
상업 시설을 고려하십시오:
- 중요 부하: 90kW
- 필요한 백업 시간: 2시간
90kW × 2시간 = 180kWh 사용 가능 에너지
그러나 이것이 180kWh 공칭 배터리가 충분하다는 것을 자동으로 의미하지는 않습니다. 다음 단계는 사용 가능한 방전 심도와 시스템 손실을 고려하는 것입니다.
5. DoD 및 효율을 위한 배터리 용량 조정
배터리 에너지 저장 시스템은 일반적으로 정의된 사용 가능한 충전 상태 범위 내에서 작동합니다. 따라서 매 작동 주기마다 전체 공칭 배터리 용량이 반드시 사용되는 것은 아닙니다.
예비 계산의 경우:
공칭 배터리 용량 = 필요한 사용 가능 에너지 ÷ DoD ÷ 시스템 효율
| 부하 | 백업 시간 | 사용 가능 에너지 | DoD | 효율 | 예상 용량 |
|---|---|---|---|---|---|
| 90kW | 2시간 | 180kWh | 90% | 95% | 약 211kWh |
180 ÷ 0.90 ÷ 0.95 ≈ 211kWh
따라서 프로젝트는 약 210kWh 이상의 용량 등급에서 평가를 시작할 것입니다. 이것은 최종 엔지니어링 사양보다는 예비 용량 산정 예시입니다. 예비 요구 사항, 온도, 배터리 노화 및 실제 시스템 사양은 여전히 고려해야 합니다.
6. 필요한 BESS 전력(kW) 결정
배터리 에너지 용량만으로는 충분하지 않습니다. PCS는 시스템이 지원해야 하는 부하에 충분한 전력을 제공해야 합니다.
다음 사항에 특히 주의하십시오:
- 생산 기계
- 전기 모터
- 펌프
- 압축기
- HVAC 시스템
- 냉동 장비
- 엘리베이터
- 기타 높은 시동 전류 부하
평균 부하가 70kW인 사이트라도 단기 최대 수요를 지원해야 하는 경우 100kW 이상의 PCS가 필요할 수 있습니다.
7. 전력 및 에너지별 상업용 BESS 구성 비교
프로젝트의 전력 및 에너지 요구 사항이 알려지면 다음 단계는 실제 BESS 구성을 비교하는 것입니다. 다음 Voltertech 시스템은 다양한 kWh 및 kW 조합이 다양한 상업 및 산업 프로젝트 요구 사항을 어떻게 충족할 수 있는지 보여줍니다.
215kWh / 100kW 액체 냉각 하이브리드 C&I ESS
이 구성은 215kWh의 LiFePO4 배터리 에너지와 100kW PCS 및 액체 냉각을 결합합니다. 태양광 발전, 그리드 전력 및 디젤 발전을 배터리 저장과 조정해야 하는 프로젝트를 위해 설계되었습니다.
- 215kWh 배터리 에너지
- 100kW PCS 출력
- 액체 냉각
- 그리드 연결 및 오프 그리드 작동
- 태양광 발전 및 디젤 발전기 통합
233kWh / 100kW 액체 냉각 상업용 BESS
233kWh 구성은 100kW PCS 전력 등급을 유지하면서 공칭 배터리 에너지를 233kWh로 증가시킵니다. 캐비닛 크기는 1400 × 1000 × 2399mm로, 공간이 제한된 C&I 프로젝트의 경우 장비 설치 공간이 추가 고려 사항입니다.
- 233kWh 공칭 배터리 에너지
- 100kW 정격 PCS 전력
- 액체 냉각
- 832V 배터리 아키텍처
- 필요한 설치 간격 전 캐비닛 설치 공간 약 1.40m²
261kWh / 125kW 액체 냉각 상업용 BESS
추가 저장 에너지와 더 높은 전력 수준이 모두 필요한 프로젝트의 경우, 이 구성은 261kWh의 공칭 LiFePO4 에너지와 125kW PCS를 결합합니다.
- 261kWh 정격 배터리 에너지
- 125kW 정격 PCS 출력
- 액체 냉각
- 832V 공칭 배터리 전압
- 더 높은 순간 전력과 더 큰 에너지 용량이 필요한 프로젝트에 적합
빠른 비교
| 구성 | 배터리 에너지 | PCS 전력 | 냉각 | 용량 산정 고려 사항 |
|---|---|---|---|---|
| 215kWh / 100kW | 215kWh | 100kW | 액체 | 하이브리드 태양광, 그리드 및 디젤 프로젝트 |
| 233kWh / 100kW | 233kWh | 100kW | 액체 | 동일한 100kW 전력 등급 내에서 더 많은 에너지와 컴팩트한 장비 계획 |
| 261kWh / 125kW | 261kWh | 125kW | 액체 | 더 높은 에너지 및 더 높은 PCS 전력 요구 사항 |
이러한 예는 제품 선택이 BESS 용량 산정 프로세스를 따르지 않고 그 앞에 오는 이유를 보여줍니다. 더 긴 작동 지속 시간이 필요한 프로젝트는 추가 kWh를 우선시할 수 있으며, 더 높은 순간 부하가 있는 프로젝트는 추가 PCS 전력이 필요할 수 있습니다.
전체 Voltertech 상업용 에너지 저장 시스템 범위를 탐색하여 추가 용량 및 전력 구성을 확인할 수도 있습니다.
8. 사용 가능한 충전 전력 확인
더 큰 배터리에는 충분한 충전 기능도 필요합니다. 사용 가능한 충전 전력이 제한되면 다음 작동 주기 전에 배터리가 완전히 충전되지 않을 수 있습니다.
검토:
- 그리드 연결 용량
- 변압기 용량
- PCS 충전 전력
- 사용 가능한 충전 시간
- 태양광 발전량
- 해당되는 경우 발전기 용량
따라서 배터리 용량, PCS 전력 및 현장 전기 인프라는 함께 평가되어야 합니다.
9. 태양광 발전과 배터리 용량 조정
태양광 및 저장 프로젝트의 경우, 배터리 크기는 실제 태양광 발전량 및 시설 소비량과 조정되어야 합니다.
예를 들어, 상업 시설이 낮 동안 500kWh의 태양광 전기를 생산하지만 같은 기간 동안 약 450kWh를 소비하는 경우, 시스템 조건 및 손실을 고려한 후 나머지 태양광 발전량의 일부만 배터리 충전에 사용할 수 있습니다.
추가 배터리 용량을 설치해도 추가 충전 에너지가 생성되지 않습니다. 따라서 PV 시스템, 부하 프로필 및 배터리 충전 전략은 함께 평가되어야 합니다.
10. 온도, 성능 저하 및 향후 확장 고려
최종 BESS 용량 산정 전 필요한 정보
더 정확한 시스템 추천을 위해 상업용 BESS 견적 요청 전에 다음 정보를 준비하십시오:
| 프로젝트 국가 및 설치 위치 | 그리드 전압 및 주파수 |
| 최대 부하(kW) | 평균 작동 부하 |
| 일일 전기 소비량(kWh) | 필요한 백업 시간 |
| 중요 부하 목록 | 최대 수요 기간 |
| 기존 또는 계획된 태양광 발전 용량 | 해당되는 경우 발전기 용량 |
| 실내 또는 실외 설치 | 향후 확장 요구 사항 |
흔한 상업용 BESS 용량 산정 실수
일일 전기 소비량만으로 용량 산정
일일 전기 소비량은 전기가 언제 사용되는지 또는 최대 부하가 얼마나 되는지를 보여주지 않습니다.
kW 확인 없이 kWh 선택
배터리에 충분한 에너지가 있을 수 있지만 PCS 전력이 부족하면 필요한 부하를 지원하지 못할 수 있습니다.
모터 시동 부하 무시
펌프, 압축기 및 산업용 모터는 정상 작동 중보다 시동 시 훨씬 더 많은 전력을 필요로 할 수 있습니다.
충전 시간 무시
그리드, 태양광 시스템, 발전기 및 PCS는 사용 가능한 작동 일정 내에서 배터리를 재충전할 수 있어야 합니다.
명확한 목표 없이 과대 용량 산정
추가 배터리 용량은 백업, 피크 셰이빙, 태양광 활용 또는 발전기 감소와 같은 정의된 운영 요구 사항을 충족하는 경우에만 유용합니다.
자주 묻는 질문
상업용 BESS 용량은 어떻게 계산합니까?
기본 계산은 부하(kW)에 필요한 작동 시간(h)을 곱하는 것에서 시작합니다. 결과적인 사용 가능 에너지 요구 사항은 사용 가능한 방전 심도, 시스템 효율, 예비 용량 및 실제 현장 조건에 맞게 조정해야 합니다.
상업용 배터리는 몇 kWh가 필요합니까?
모든 상업 프로젝트에 대한 표준 용량은 없습니다. 필요한 배터리 에너지는 부하, 필요한 작동 시간, 피크 셰이빙 전략, 태양광 발전량 및 주요 프로젝트 목표에 따라 다릅니다.
200kWh 배터리가 상업용 건물에 충분합니까?
연결된 부하와 필요한 작동 시간에 따라 다릅니다. 200kWh 배터리는 30kW 부하와 100kW 부하를 다르게 지원하므로 전력과 에너지는 함께 평가되어야 합니다.
BESS는 평균 부하 또는 최대 부하를 사용하여 용량을 산정해야 합니까?
둘 다 중요합니다. 에너지 용량은 시스템이 시간에 따라 공급해야 하는 에너지량과 관련이 있으며, PCS 전력은 BESS가 지원해야 하는 최대 부하를 고려해야 합니다.
상업용 BESS는 나중에 확장할 수 있습니까?
일부 상업용 에너지 저장 아키텍처는 모듈식 또는 병렬 확장을 지원합니다. 배터리 아키텍처, PCS, BMS, EMS 및 전기 인프라가 호환되도록 초기 설계 시 확장을 고려해야 합니다.
배터리뿐만 아니라 프로젝트를 중심으로 BESS를 용량 산정하십시오
효과적인 상업용 BESS 용량 산정은 실제 시설 데이터에서 시작합니다. 부하 프로필, 최대 수요, 필요한 백업 시간, 사용 가능한 배터리 용량, PCS 전력, 충전 소스, 태양광 발전량, 설치 조건 및 향후 확장은 함께 평가되어야 합니다.
따라서 215kWh, 233kWh 또는 261kWh 시스템은 단순히 하나의 용량이 계산 결과에 가장 가깝게 보이기 때문에 선택해서는 안 됩니다. 최종 구성은 현장의 필요한 kW 및 kWh뿐만 아니라 더 넓은 전기 및 작동 조건과 일치해야 합니다.
설치업체, 유통업체, EPC 계약업체 및 프로젝트 개발업체를 위해 Voltertech는 다양한 프로젝트 전력, 용량 및 애플리케이션 요구 사항에 맞는 상업 및 산업용 배터리 에너지 저장 시스템을 제공합니다.
최대 부하, 일일 전기 소비량, 필요한 백업 시간, 그리드 조건, 태양광 발전 용량 및 설치 요구 사항을 보내주십시오. Voltertech는 프로젝트 정보를 검토하고 적합한 상업용 에너지 저장 구성을 식별하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
BESS 프로젝트에 대해 논의하십시오