전기에너지 저장 기술

산업에 적용된 전기 에너지 저장 기술에는 유압 에너지 저장 기술, 압축 공기 에너지 저장 기술 및 플라이휠 에너지 저장 기술의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 유압에너지저장기술은 가장 오래되고, 기술적으로 가장 성숙하며, 가장 큰 장비 용량을 갖춘 상용화된 기술입니다. 전 세계에는 약 500개의 수력 에너지 저장 발전소가 있으며 그 중 35개는 1000MW 이상의 용량을 갖추고 있습니다. 유압 에너지 저장 시스템은 일반적으로 2개의 대형 저수조를 갖고 있는데, 하나는 낮은 위치에, 다른 하나는 더 높은 위치에 있습니다. 전력 소비가 적은 기간에는 물을 낮은 저수지에서 높은 저수지로 보내 저장합니다. 전기 에너지가 필요할 때, 높은 수위 저수지 물 흐름의 위치 에너지를 사용하여 수력 발전기를 구동하여 전기를 생산할 수 있습니다.
압축공기 에너지 저장장치는 전력 소모가 적은 기간 동안 지하 소금광산, 폐석광산, 지하수 저수지 등으로 공기를 가압하여 이송하는 것입니다. 전기 부하가 크면 압축 공기를 연료와 함께 연소하여 고온, 고압의 가스를 생성할 수 있으며, 이 가스는 가스 터빈을 구동하여 작업을 수행하고 전기 에너지를 생성합니다. 적용단위장비의 용량은 수백 메가와트에 달한다. 예를 들어, 설치 용량이 290MW인 독일의 Fendorf 발전소는 1980년에 사용되었습니다.
플라이휠 에너지저장 발전기술은 전력망에 연결해 전기에너지 변환을 구현하는 신기술이다. 플라이휠 에너지 저장 발전 시스템은 그림 1.12에 나와 있습니다. 시스템은 주로 모터, 플라이휠, 전력 전자 변환기 및 기타 장비로 구성됩니다. 플라이휠 에너지 저장의 기본 원리는 전력 시스템의 전기 에너지를 풍부한 전력 조건에서 플라이휠 운동의 운동 에너지로 변환하는 것입니다. 전력 시스템의 전력이 부족하면 플라이휠 운동의 운동 에너지가 전력 사용자가 사용할 수 있도록 전기 에너지로 변환됩니다. 다른 에너지 저장 기술과 비교하여 플라이휠 에너지 저장 기술은 고효율(80~90%), 저비용, 무공해, 빠른 에너지 저장 및 신뢰성 있는 기술이라는 장점을 가지고 있습니다. 이는 일본, 미국, 독일의 연구자들의 주목을 끌었습니다. 예를 들어, 일본의 오키나와 전력회사(Okinawa Electric Power Company)는 210MJ 플라이휠 에너지 저장 시스템을 개발했습니다. 독일은 1996년에 에너지 저장 용량이 5MW·h/100MW·h이고 시스템 효율이 96%인 초전도 자기 부상 에너지 저장 플라이휠 에너지 저장 발전소를 개발했습니다.