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[배터리] 배터리 에너지 저장 시스템

by 이변가득한세상 2023. 6. 8.
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2023년 6월 7일 오후 10시 12분에 작성됨 URL: https://www.aepenergy.com/blog/battery-energy-storage-systems/

 

북부 지역을 비롯한 많은 지역에서의 조금 서늘한 가을 날씨를 즐기면서, 추운 겨울철을 위해 따뜻한 날씨를 몇 일 저장할 수 있으면 좋지 않을까요? 역사적으로 인류는 풍부한 시기에 자원을 저장하여 부족한 시기에 사용해왔습니다. 전기는 경제적으로 대규모 저장하기 어려운 귀중한 자원입니다. 이번 Commercial Insights에서는 전기 에너지 저장 기술, 경제 및 정치적 도전, 잠재적 기회에 관한 일련의 질문에 대해 생각해보겠습니다.

 

배터리 에너지 저장 시스템 (BESS)의 이점은 무엇인가요?

미국 에너지부에 따르면, 개선된 에너지 저장 기술은 전기 사용자와 공공사업에 다양한 혜택을 제공할 수 있습니다. 이러한 혜택 중 일부는 다음과 같습니다.

  • 전기 품질 개선 및 고객에게 안정적인 전기 공급
  • 전송 및 분배 시스템의 안정성 및 신뢰성 향상
  • 기존 장비 활용 증대로 인한 고가 업그레이드 연기 또는 제거
  • 분산 발전원의 가용성 및 시장 가치 향상
  • 재생 가능 에너지 발전의 가치 향상
  • 용량 및 전송 비용 연기를 통한 비용 절감

전기 사용자로서, 전기 에너지 저장을 고려해야 하는 이유는 무엇인가요?

배터리 시스템은 시간별 사용을 금전적으로 최적화하고, 비싼 전력 장애를 제한하며, 지역 전력망이 변화에 대응하고, 재생 가능 자원의 신뢰성과 보급을 확대하여 탄소 배출 저감 목표를 달성하는 데에 경제적 가치를 창출합니다.

 

  • 재무적 수익 - 전력 사용이 저렴한 시간으로 이동되고, 고가 전력 부하 시간 동안 사용이 줄어들 때, 에너지 저장은 경제적 가치를 창출합니다. 많은 전기 시장에서, 연간 전기 비용의 최대 40%는 네트워크 피크 로드의 5-12시간 내에 발생하는 사용량에 따라 결정됩니다. 적절하게 배치된 BESS는 이러한 비용이 많이 드는 시간 동안 사용량을 줄이고 전기 비용을 크게 줄입니다. 지역 전력망 운영자는 전력 비상 시 사용량을 줄이는 사용자를 자주 보상합니다. BESS를 사용하면 운영을 방해하지 않고 소매 전기 고객이 이러한 유틸리티 프로그램에 참여할 수 있습니다.
  • 탄력성 - 귀사에게 짧은 전력 중단의 비용은 얼마입니까? BESS는 전력 장애에 빠르게 대응하여 비용이 많이 드는 짧은 기간의 장애를 피하고 중요 자원에 대한 일시적인 전력을 제공합니다. 대부분의 시설에는 짧은 전원 중단 또는 상업용 건물의 비상 전기 회로를 제공하기 위한 작은 무정전 전원 공급 장치 (UPS)가 있습니다. BESS는 이와 유사한 혜택을 더 큰 규모로 제공할 수 있습니다. 대형 배터리는 운영을 유지하기 위해 긴 기간의 장애가 발생할 때 비상 발전기가 중요시설에 전원을 공급하는 과정을 지원합니다.
  • 탄소 배출 저감 목표 - 풍력 및 태양광과 같은 불규칙적인 재생 가능 발전원은 기업이 재생 가능 에너지에 투자하고 탄소 배출 저감 목표를 달성하려는 노력이 더 많아지면서 점점 보편적으로 사용되고 있습니다. 이러한 불규칙적인 자원은 일일 및 연간 계절에 따라 발전량이 달라집니다. 선도적인 기업들이 시간별 전력 소비의 높은 비율을 재생 가능 에너지 발전량에 맞추려고 노력하는만큼, 에너지 저장은 재생 가능 발전량과 전력 소비를 균형있게 유지하는 데에 가치 있는 도구가 됩니다. 재생 가능 에너지로 충전된 시스템에 대한 연방 세제 공제가 제공됩니다.

 

에너지 저장 응용 프로그램을 자금 지원하기 위한 일반적인 경제 수익 스트림은 무엇인가요?

  • 수요 완화 (Demand Mitigation)- 많은 지역에서, 지역 전력망 피크 시간 동안 고객별 사용량 (Peak Load Contribution 또는 PLC로 알려짐)은 연간 전기 비용의 20-40%를 차지할 수 있습니다. 나라의 다른 지역에서는 이러한 요금이 해당 월의 최고 피크에 기반합니다. 전략적으로 배치된 배터리는 이러한 피크 시간 동안 에너지 소비를 제한하거나 회피하여 지역에서 필요한 발전 용량과 전송 자원을 줄이고, 더 효율적인 전력망에 기여하여 중요한 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
  • 경제적 부하 대응 (Economic Load Response)- 전기의 경제적 가치는 시간에 따라 달라집니다. 에너지 저장은 시설 운영자가 저비용 기간 동안 전기를 저장하고, 고가 기간 동안 발전 용량을 배치하여 전기를 공급할 수 있게 합니다.
  • 보조 서비스 (Ancillary Services)- 지역 전력망 운영자는 전송 시스템을 균형있게 유지하여 고객에게 안정적인 전력을 제공하기 위해 보조 서비스를 사용합니다. 에너지 저장 시스템과 같은 자원이 이러한 균형 조절 및 주파수 조절 서비스를 수행하는 경우, 운영자는 이러한 자원을 보상합니다. 에너지 정보 협회 (EIA)에 따르면, 주파수 조절 및 예비 서비스가 기존 배터리 저장 응용 분야의 대부분을 차지합니다.

 

출처: EIA-860 연간 전기 발전기 보고서, 2021 EIA 에너지 저장 워크숍 (2021년 11월 18일)

 

 

시설용 BESS는 EV에 사용되는 배터리와 같은가요?

시설용 배터리는 종종 EV와 중복되는 다양한 기술로 제공됩니다. 오늘날 BESS 및 EV에 가장 일반적으로 사용되는 기술은 리튬 이온(Li-ion)입니다. 이 리튬 이온 패밀리에서, 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 화학 반응은 리튬 철 인산 (LFP)과 니켈 망간 코발트 (NMC)입니다. 각 화학 반응은 배터리의 응용 프로그램에 따라 장단점이 있습니다. 이전 Commercial Insights에서 설명한 것과 같습니다. 월스트리트저널의 최근 기사에 따르면, 포드, 테슬라 및 중국 제조업체들은 주로 LFP를 사용하고, 제네럴 모터스는 NMC에 전념하고 있습니다.

 

EV의 성장이 정지식 에너지 저장 가격과 배치에 어떤 영향을 미치고 있나요?

EV 생산 일정을 충족하기 위해 제조업체들은 배터리 제조업체와 계약하고, Li-on 배터리 제조에 사용되는 핵심 광물을 예약하기 위해 경쟁하고 있습니다. 정지식 BESS는 동일한 공급망 자원을 사용하며, 지난 1년 동안 가격이 상승한 것으로 나타났습니다. 아래 차트에서 확인할 수 있습니다.

 

 

정지식 BESS에 비해, EV는 배터리 비용이 작은 비율이기 때문에 더 높은 가격을 흡수하기에 더 유리합니다. 2021년 8월 기준, EIA는 미국에서 약 3기가와트(GW)의 배터리 저장 시스템이 설치되었으며, 2024년까지 약 8.9GW의 추가 에너지 저장 시스템이 배치될 것으로 예상되며, 이 중 약 380메가와트는 상업 및 산업용 벽면 뒤 배치될 것입니다. 초기 자본 비용이 상승하면 효과적인 BESS 디스패치 전략과 배치가 필요합니다.

 

정부는 BESS의 증가하는 비용을 상쇄하기 위한 장려금을 제공하나요?

최근 제정된 2022년 인플레이션 감소법에는 BESS의 경제적 구현을 촉진하기 위한 여러 키 인센티브가 포함되어 있습니다. 이전에는 BESS 세금 공제는 재생 에너지 시설로 충전해야 했습니다. 새로운 법률은 이제 독립적인 저장 프로젝트가 세금 인센티브를 받을 수 있도록 합니다. 다음은 정의된 일련의 요구 사항을 충족해야 하는 사용 가능한 인센티브에 대한 개요 요약입니다.

30% 프로젝트 투자 세금 공제(ITC)

 

BESS 기본 ITC 크레딧: 6% ITC

  • 최저임금 및 견습 요구 사항: 추가 24% ITC, 지역 최저임금 요율을 포함한 프로젝트 건설 기간 및 수리/변경을 위한 5년간의 견습 요구 사항을 충족하는 경우
    • 최저임금 및 견습 요구 사항은 재정 대통령이 지침을 제공한 후 60일 이후에 건설을 시작하는 프로젝트에 적용됩니다. 이전에 건설을 시작한 프로젝트는 전체 30% ITC 자격을 갖추며 최저임금 및 견습 요구 사항의 대상이 아닙니다.
    • 요구 사항을 충족하지 못한 경우 세금 부과가 있을 수 있으니 주의하십시오.

보너스 ITC 기회:

초기 세금 공제에 추가로 최대 20%까지 프로젝트에 대한 추가 크레딧을 받을 수 있습니다.

  • 국내 콘텐츠 요구 사항: 추가 10% ITC
    • BESS와 같은 제조 제품의 경우 2025년 이전에 건설을 시작한 프로젝트는 최소 40%의 국내 콘텐츠가 필요하며, 이후에는 국내 콘텐츠 요구 사항이 증가합니다.
  • 에너지 커뮤니티에 위치한 경우: 추가 10% ITC
    • 에너지 커뮤니티에는 브라운필드 사이트, 화석 연료 고용 또는 산업 수익과 국가 평균 이상의 실업률이 결합 된 통계 지역 또는 폐쇄 된 석탄 광산이나 석탄 발전기 근처 조사 구간이 포함됩니다.

다시 말하지만, 이것은 사용 가능한 인센티브에 대한 고수준 개요입니다. 각 인센티브 기회는 광범위한 요구 사항을 충족해야하며 일부 가이드는 아직 발표되지 않았습니다. 프로젝트 팀에 전문 세무 상담과 세심한 검토가 포함되어 있는지 확인하십시오.

 

주 및 지역 공공 유틸리티 인센티브에 관해서는 dsireusa.org 웹 사이트를 운영하는 북캐롤라이나 클린 에너지 기술 센터에서 상업용 및 주거용 BESS를 위한 33개의 추가 인센티브 프로그램이 나열되어 있습니다.

 

Database of State Incentives for Renewables & Efficiency® - DSIRE

The most comprehensive source of information on incentives and policies that support renewables and energy efficiency in the United States. Managed by NCSU.

www.dsireusa.org

 

효과적인 에너지 저장 파트너는 귀하의 특정 프로젝트에 대한 모든 가능한 장려금을 발굴하는 데 도움이 될 것입니다.

 

 

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