피크 셰이빙이란 무엇이며 배터리 에너지 저장 장치는 어떻게 작동하나요?

배터리 피크 셰이빙 가이드

배터리 피크 셰이빙은 배터리 에너지 저장 시스템을 사용하여 시설의 전기 수요 중 일부를 전력 소비량이 특정 수준 이상으로 상승할 때 공급하는 것입니다. BESS는 유틸리티 그리드에서 전체 피크 부하를 끌어오는 대신, 수요가 높은 기간 동안 방전되어 시설의 그리드 수요를 줄이는 데 도움이 됩니다.

상업 및 산업 시설의 경우, BESS 피크 셰이빙은 전기 부하가 하루 동안 크게 변동하거나, 짧은 기간 동안 높은 수요가 발생하거나, 사이트에서 한 번에 그리드에서 끌어오는 전력량을 더 잘 제어해야 할 때 유용할 수 있습니다.

배터리 저장의 기본 구조에 익숙하지 않다면, 먼저 당사의 가이드인 상업용 에너지 저장 시스템이란 무엇이며 어떻게 작동하는가 를 읽어보십시오. 이 가이드에서는 피크 셰이빙과 같은 특정 운영 전략으로 넘어가기 전에 배터리, PCS, BMS 및 EMS의 역할을 설명합니다.

피크 셰이빙이란 무엇인가?

상업 또는 산업 시설의 전기 수요는 거의 일정하지 않습니다. 공장에서는 여러 생산 기계가 동시에 시작될 수 있습니다. 창고에서는 높은 냉장 수요가 발생할 수 있습니다. 상업용 건물에서는 HVAC, 조명 및 기타 장비가 동시에 작동할 때 가장 높은 부하에 도달할 수 있습니다.

이러한 짧은 기간의 높은 전력 수요를 수요 피크라고 합니다.

피크 셰이빙은 그리드에서 끌어오는 전력의 최고 수준을 줄이는 데 사용되는 에너지 관리 전략입니다. 그리드 수요가 전체 시설 부하와 함께 상승하도록 허용하는 대신, 다른 전력원이 일시적으로 해당 수요의 일부를 공급합니다.

배터리 저장의 경우, 해당 추가 전력은 BESS에서 나옵니다.

BESS 피크 셰이빙은 어떻게 작동하는가?

배터리 에너지 저장 시스템은 EMS 또는 관련 제어 시스템을 통해 사이트의 전기 수요를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.

간소화된 피크 셰이빙 시퀀스는 다음과 같습니다:

간단한 배터리 피크 셰이빙 예시

다음과 같은 수요 프로필을 가진 시설을 고려해 보십시오:

• 정상 시설 수요: 80kW
• 일시적 피크 수요: 140kW
• 원하는 그리드 수요 한계: 100kW
• 피크 지속 시간: 1.5시간

배터리는 약 다음을 공급해야 합니다:

추가 40kW가 약 1.5시간 동안 필요한 경우:

이 간소화된 예시는 피크 셰이빙이 전력과 에너지를 모두 포함하는 이유를 보여줍니다. BESS는 수요 피크를 줄이기 위한 충분한 kW와 필요한 기간 동안 해당 출력을 유지하기 위한 충분한 kWh를 제공해야 합니다.

실제 시스템 크기 조정 시에는 사용 가능한 배터리 용량, 시스템 효율성, 예비 요구 사항, 배터리 충전 상태 및 기타 프로젝트별 운영 조건을 고려해야 합니다.

피크 셰이빙 중 BESS는 그리드 수요를 선택된 목표 이하로 유지하기 위해 시설 부하의 일부를 공급합니다.

피크 셰이빙에서 kW가 중요한 이유

피크 셰이빙 애플리케이션의 경우, 필요한 방전 전력이 특히 중요합니다.

시설이 150kW에 도달하고 프로젝트가 그리드 수요를 100kW로 제한하는 것을 목표로 하는 경우, BESS는 피크 중에 약 50kW를 제공해야 할 수 있습니다.

PCS가 충분한 전력을 공급할 수 없다면 대용량 에너지 용량을 가진 배터리가 자동으로 이 요구 사항을 해결하지는 않습니다.

BESS 피크 셰이빙에서 kWh가 중요한 이유

전력은 시스템이 피크를 얼마나 줄일 수 있는지를 결정하지만, 에너지 용량은 배터리가 계속해서 그렇게 할 수 있는 기간을 결정합니다.

예를 들어:

이것이 수요 피크의 지속 시간과 빈도를 상업용 배터리 에너지 저장 시스템을 선택하기 전에 알아야 하는 이유입니다.

피크 셰이빙 프로젝트에 필요한 데이터는 무엇인가?

정확한 수요 피크 감소 계획에는 시설의 월별 전기 소비량보다 더 많은 정보가 필요합니다.

유용한 프로젝트 데이터는 다음과 같습니다:

• 15분, 30분 또는 시간별 부하 프로필
• 최대 기록 수요(kW)
• 정상 작동 부하
• 수요 피크 지속 시간
• 하루 피크 이벤트 수
• 일일 전기 소비량
• 작동 일정
• 기존 변압기 용량
• 태양광 PV 용량(해당되는 경우)
• 발전기 용량(해당되는 경우)
• 사용 가능한 BESS 충전 시간

많은 C&I 프로젝트의 경우, 부하 프로필은 단일 전기 소비량 수치보다 더 유용합니다. 왜냐하면 피크 수요가 언제 발생하는지, 그리고 얼마나 오래 지속되는지를 정확하게 보여주기 때문입니다.

피크 셰이빙 대 부하 이동

피크 셰이빙과 부하 이동은 관련이 있지만 정확히 같은 운영 전략은 아닙니다.

상업용 BESS는 EMS 설정, 요금 구조 및 프로젝트 목표에 따라 두 가지 전략을 모두 수행할 수 있습니다.

EMS는 배터리 피크 셰이빙을 어떻게 제어하는가

통합 상업용 배터리 에너지 저장 시스템에서 에너지 관리 시스템은 시설 수요를 모니터링하고 구성된 운영 한계에 따라 배터리 충전 및 방전을 제어할 수 있습니다.

예를 들어, EMS는 그리드 수요를 선택된 수준 이하로 유지하도록 구성될 수 있습니다. 측정된 부하가 해당 임계값에 근접하면 시스템은 PCS에 배터리를 방전하도록 명령할 수 있습니다.

시설 수요가 다시 떨어지면 배터리 방전을 줄이거나 중지할 수 있습니다. 그런 다음 시스템은 사용 가능한 충전 일정에 따라 재충전할 수 있습니다.

실제 제어 전략은 동일한 BESS가 백업 전력을 제공할 것으로 예상되는 경우 특히 배터리의 필요한 충전 상태 예비를 보호해야 합니다.

EMS는 그리드 전력이 구성된 임계값에 근접할 때 시설 수요를 모니터링하고 BESS 방전을 제어할 수 있습니다.

피크 셰이빙 프로젝트를 위한 상업용 BESS 옵션

올바른 BESS는 줄여야 하는 피크 전력량과 각 피크 이벤트의 지속 시간에 따라 달라집니다. 따라서 다양한 배터리 및 PCS 조합이 다양한 상업 및 산업 부하 프로필에 적합할 수 있습니다.

추가 상업용 배터리 에너지 저장 시스템을 다양한 전력 및 용량 요구 사항에 대해 찾아보십시오.

태양광 PV를 이용한 피크 셰이빙

피크 셰이빙은 상업용 태양광 PV 시스템과 함께 작동할 수도 있습니다.

강한 태양광 발전 기간 동안 시설 부하의 일부는 이미 PV에서 직접 공급될 수 있습니다. 나중에 시설 수요가 증가하거나 태양광 출력이 감소하면 BESS는 구성된 운영 전략에 따라 추가 전력을 공급할 수 있습니다.

배터리 충전 일정은 사용 가능한 태양광 에너지와 향후 수요 피크의 예상 시점을 모두 고려해야 합니다.

피크 셰이빙이 변압기 부하를 줄일 수 있는가?

일부 프로젝트에서는 BESS가 시설 수요가 높은 기간 동안 그리드 연결을 통해 끌어오는 전력량을 줄일 수 있습니다.

그러나 변압기 부하, 전기 보호, 단락 요구 사항 및 사이트 전기 설계는 프로젝트 엔지니어가 평가해야 합니다. 배터리 저장은 적절한 전기 시스템 설계의 대체물로 취급되어서는 안 됩니다.

일반적인 피크 셰이빙 설계 실수

부하 프로필 대신 월별 소비량 사용

월별 kWh 데이터는 시설이 최고 수요에 도달하는 시점이나 해당 피크가 지속되는 시간을 보여주지 않습니다.

PCS 전력 확인 없이 배터리 용량 선택

피크 셰이빙은 종종 비교적 짧은 기간 동안 상당한 전력을 필요로 합니다. PCS는 필요한 피크 감소 전력을 공급할 수 있어야 합니다.

피크 지속 시간 무시

10분 동안 지속되는 50kW 수요 피크는 3시간 동안 지속되는 50kW 피크보다 훨씬 적은 저장 에너지를 필요로 합니다.

피크 기간 전에 너무 많은 배터리 에너지 사용

BESS가 여러 기능을 수행하는 경우, 제어 전략은 예상되는 피크 수요 이벤트에 대해 충분한 가용 충전 상태를 유지해야 합니다.

사용 가능한 충전 시간 무시

반복적으로 방전되는 배터리는 재충전을 위한 충분한 전력과 시간을 가져야 합니다.

자주 묻는 질문

1.배터리 피크 셰이빙이란 무엇인가요?

배터리 피크 셰이빙은 고수요 기간 동안 시설 부하의 일부를 공급하기 위해 저장된 배터리 에너지를 사용하는 것으로, 그리드에서 끌어오는 순간 전력량을 줄입니다.

2.피크 셰이빙을 위한 배터리 크기는 어떻게 계산하나요?

먼저 시설 피크 부하에서 원하는 그리드 수요 한계를 빼서 필요한 피크 감소 전력을 계산합니다. 그런 다음 필요한 BESS 전력에 예상 피크 지속 시간을 곱하여 이론적 에너지 요구량을 추정합니다. 그런 다음 사용 가능한 배터리 용량, 효율성 및 예비 요구 사항을 고려해야 합니다.

3.피크 셰이빙에 큰 배터리가 필요한가요?

반드시 그런 것은 아닙니다. 배터리 크기는 줄여야 하는 전력량과 피크 기간의 길이에 따라 달라집니다. 짧고 높은 전력 피크는 상당한 PCS 전력을 필요로 할 수 있지만 비교적 적은 배터리 에너지를 필요로 합니다.

4.태양광 배터리를 피크 셰이빙에 사용할 수 있나요?

네. 상업용 배터리 에너지 저장 시스템은 태양광 PV와 함께 작동할 수 있으며, 시스템이 이 운영 전략을 위해 설계되고 제어된다면 고수요 기간 동안 시설을 지원하기 위해 저장된 에너지를 사용할 수 있습니다.

5.동일한 BESS가 피크 셰이빙과 백업 전력을 모두 제공할 수 있나요?

적절하게 설계된 시스템에서는 가능하지만, 운영 전략은 피크 수요 이벤트를 관리하면서 백업 요구 사항을 위해 충분한 배터리 충전 상태를 보존해야 합니다.

효과적인 피크 셰이빙은 부하 프로필에서 시작됩니다

성공적인 배터리 피크 셰이빙 프로젝트는 시설이 최고 수요에 도달하는 시점, 줄여야 하는 전력량, 각 피크가 지속되는 시간을 이해하는 것에서 시작됩니다.

그런 다음 BESS는 필요한 수요 감소를 공급하기 위한 충분한 PCS 전력과 필요한 기간 동안 해당 출력을 유지하기 위한 충분한 사용 가능한 배터리 용량을 가져야 합니다.

상업 및 산업 프로젝트의 경우, Voltertech는 피크 관리, 태양광 에너지 저장, 백업 전력 및 기타 C&I 애플리케이션을 위한 다양한 kW 및 kWh 조합의 액체 냉각 배터리 에너지 저장 구성을 제공합니다.