한전, 56MW 나주 계통안정화 ESS 입찰 공고… 추정가 324억원

전력변환장치(PCS)

power conversion system

전력변환장치(PCS)는 배터리의 직류(DC) 전력과 계통의 교류(AC) 전력을 서로 변환해 주는 장치로, 방전 시에는 인버터(DC→AC), 충전 시에는 컨버터(AC→DC)로 동작한다. ESS의 정격 출력(kW 또는 MW)은 배터리 용량이 아니라 PCS 용량으로 결정되므로, 'kW는 PCS, kWh는 배터리'라고 구분해 이해하면 된다. PCS는 단순 변환뿐 아니라 계통 전압·주파수에 맞춘 동기화, 유효전력과 무효전력 제어, 사고 시 계통 분리(보호) 기능도 수행한다. 국내 계통 주파수는 60Hz이므로 PCS는 이 주파수에 동기화해 출력한다. 실무에서는 ESS 설비를 'PCS 몇 MW / 배터리 몇 MWh'로 표기해 발주하고, 이 두 값의 비율이 곧 C-rate가 된다.

변전소

substation

변전소는 전압을 올리거나 내리고, 전력의 흐름을 나누거나 차단하는 계통 설비다. 발전소에서 나온 전기는 송전 손실을 줄이기 위해 345kV, 154kV 같은 높은 전압으로 보내지는데, 이를 그대로 가정이나 공장에 넣을 수 없으므로 단계적으로 낮춰야 한다. 이 전압 변환을 담당하는 것이 변압기이고, 변압기와 차단기·개폐기·모선 등을 한곳에 모아 놓은 시설이 변전소다. 변전소는 전압 변환뿐 아니라 고장 구간을 끊어내는 보호 기능, 여러 선로로 전력을 배분하는 분기 기능도 함께 맡는다. 실무에서는 신규 발전소나 대규모 수용가(데이터센터, 산업단지)를 계통에 연결할 때 인근 변전소의 여유 용량(MW)이 접속 가능 여부를 좌우하는 경우가 많다.

계통연계

grid connection

계통연계는 발전설비나 저장장치, 부하를 전력회사가 운영하는 송·배전망(계통)에 물리적·전기적으로 연결하는 것을 말한다. 단순히 선을 잇는 것이 아니라 전압, 주파수, 위상을 계통과 일치시키고 사고 시 자동으로 분리되는 보호장치를 갖춰야 한다. 태양광이나 풍력 발전소를 지어도 계통연계가 되지 않으면 생산한 전력을 판매할 수 없기 때문에, 발전사업 인허가 절차에서 가장 중요한 관문 중 하나로 취급된다. 실무에서는 사업자가 전력회사에 접속 신청을 하고, 전력회사가 해당 지점의 여유 용량과 보강 필요 여부를 검토해 접속 가능 용량과 공사비 분담을 통보하는 순서로 진행된다. 연계 전압 등급은 설비 용량에 따라 달라지며, 소규모는 저압, 대규모는 특고압·송전 계통에 연결된다.