에너지 저장 케이블은 어떻게 충전과 방전을 모두 지원합니까?

— 현대 에너지 저장 시스템의 성능과 안전성 보장

세계가 저탄소 지능형 에너지 미래로 빠르게 전환함에 따라 에너지 저장 시스템(ESS)은 필수 불가결한 요소가 되고 있습니다. 전력망 균형 유지, 상업 사용자의 자립 지원, 재생 에너지 공급 안정화 등 ESS는 현대 전력 인프라에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 업계 전망에 따르면, 글로벌 에너지 저장 시장은 2030년까지 빠르게 성장하여 공급망 전반에 걸쳐 수요를 촉진할 것으로 예상됩니다.

이 혁명의 핵심에는 중요하지만 종종 간과되는 구성 요소가 있습니다.에너지 저장 케이블이 케이블은 배터리 셀, 배터리 관리 시스템(BMS), 전력 변환 시스템(PCS), 변압기 등 시스템의 필수 부품을 연결합니다. 케이블의 성능은 시스템의 효율성, 안정성, 그리고 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 본 논문에서는 이러한 케이블이 차세대 에너지 저장 장치의 까다로운 요구 사항을 충족하는 동시에 양방향 전류(충전 및 방전)를 처리하는 방법을 살펴봅니다.

에너지 저장 시스템(ESS)이란?

에너지 저장 시스템(ESS)은 나중에 사용하기 위해 전기 에너지를 저장하는 기술입니다. 태양광 패널, 풍력 터빈 또는 전력망과 같은 에너지원에서 잉여 전력을 저장하여 최대 수요나 정전과 같이 필요할 때 사용할 수 있습니다.

ESS의 핵심 구성 요소:

• 배터리 셀 및 모듈:에너지를 화학적으로 저장합니다(예: 리튬 이온, LFP)

• 배터리 관리 시스템(BMS):전압, 온도 및 상태를 모니터링합니다.

• 전력 변환 시스템(PCS):그리드 상호 작용을 위해 AC와 DC 간 변환

• 스위치기어 및 변압기:시스템을 보호하고 대규모 인프라에 통합합니다.

ESS의 주요 기능:

• 그리드 안정성:그리드 균형을 유지하기 위해 즉각적인 주파수 및 전압 지원을 제공합니다.

• 피크 쉐이빙:최대 부하 시 에너지를 방출하여 공공 서비스 비용과 인프라 부담을 줄입니다.

• 재생 에너지 통합:발전량이 많을 때 태양열이나 풍력 에너지를 저장하고, 발전량이 적을 때 이를 송전하여 간헐성을 줄입니다.

에너지 저장 케이블이란?

에너지 저장 케이블은 ESS에서 시스템 구성 요소 간에 높은 직류 전류와 제어 신호를 전송하는 데 사용되는 특수 도체입니다. 기존 교류 케이블과 달리 이 케이블은 다음과 같은 내구성을 갖춰야 합니다.

• 연속 고전압 DC

• 양방향 전력 흐름(충전 및 방전)

• 반복되는 열 사이클

• 고주파 전류 변화

일반적인 건설:

• 지휘자:유연성과 높은 전도성을 위해 다중 가닥 주석 도금 또는 맨 구리

• 격리:XLPO(가교 폴리올레핀), TPE 또는 기타 고온 정격 폴리머

• 작동 온도:최대 105°C 연속

• 정격 전압:최대 1500V DC

• 디자인 고려 사항:난연성, 자외선 차단성, 할로겐 무첨가, 저연성

이 케이블은 충전과 방전을 어떻게 처리하나요?

에너지 저장 케이블은 관리하도록 설계되었습니다.양방향 에너지 흐름효율적으로:

• 동안충전 중, 이들은 전력망이나 재생 에너지원에서 배터리로 전류를 전달합니다.

• 동안방전배터리에서 PCS로 높은 DC 전류를 다시 전달하거나 부하/전력망으로 직접 전달합니다.

케이블은 다음과 같아야 합니다.

• 잦은 사이클링 중 전력 손실을 줄이려면 낮은 저항을 유지하세요.

• 과열 없이 최대 방전 전류를 처리합니다.

• 일정한 전압 스트레스 하에서 일관된 유전 강도를 제공합니다.

• 좁은 랙 구성 및 야외 설정에서 기계적 내구성 지원

에너지 저장 케이블의 종류

1. 저전압 DC 상호 연결 케이블(<1000V DC)

• 개별 배터리 셀 또는 모듈 연결

• 좁은 공간에서도 유연성을 제공하는 미세 가닥 구리 특징

• 일반적으로 90–105°C로 평가됨

2. 중전압 DC 트렁크 케이블(최대 1500V DC)

• 배터리 클러스터에서 PCS로 전력을 전달합니다.

• 대전류(수백~수천 암페어)에 맞게 설계됨

• 고온 및 자외선 노출에 대한 강화된 절연

• 컨테이너형 ESS, 유틸리티 규모 설비에 사용

3. 배터리 상호 연결 하네스

• 사전 설치된 커넥터, 러그 및 토크 보정 종단이 있는 모듈식 하네스

• 더 빠른 설치를 위해 "플러그 앤 플레이" 설정 지원

• 간편한 유지관리, 확장 또는 모듈 교체가 가능합니다.

인증 및 국제 표준

안전성, 내구성 및 전 세계적 수용성을 보장하기 위해 에너지 저장 케이블은 주요 국제 표준을 준수해야 합니다. 일반적인 표준은 다음과 같습니다.

제조업체는 다음 사항에 대한 테스트도 실시해야 합니다.

• 열 내구성

• 내전압

• 염분 안개 부식(해안 시설용)

• 동적 조건 하에서의 유연성

에너지 저장 케이블이 임무 수행에 중요한 이유는 무엇입니까?

오늘날 점점 더 복잡해지는 전력 환경에서 케이블은 다음과 같은 역할을 합니다.에너지 저장 인프라의 신경계케이블 성능 저하로 인해 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

• 과열 및 화재

• 정전

• 효율 손실 및 조기 배터리 성능 저하

반면에 고품질 케이블은:

• 배터리 모듈의 수명 연장

• 사이클링 중 전력 손실 감소

• 빠른 배포 및 모듈식 시스템 확장을 가능하게 합니다.

에너지 저장 케이블링의 미래 동향

• 더 높은 전력 밀도:에너지 수요가 증가함에 따라 케이블은 더욱 컴팩트한 시스템에서 더 높은 전압과 전류를 처리해야 합니다.

• 모듈화 및 표준화:빠른 연결 시스템이 있는 하네스 키트는 현장 노동력과 오류를 줄여줍니다.

• 통합 모니터링:실시간 온도와 전류 데이터를 제공하는 센서가 내장된 스마트 케이블이 개발 중입니다.

• 친환경 소재:할로겐이 없고 재활용 가능하며 연기가 적은 재료가 표준이 되고 있습니다.

에너지 저장 케이블 모델 참조 표

에너지 저장 전력 시스템(ESPS)에 사용

UL 인증 에너지 저장 케이블

에너지 저장 케이블을 위한 선택 팁:

결론

세계 에너지 시스템이 탈탄소화로 전환됨에 따라 에너지 저장은 그 기반이 되며, 에너지 저장 케이블은 에너지 저장 시스템의 핵심 연결 요소입니다. 높은 직류 전압 하에서도 내구성, 양방향 전력 흐름, 안전성을 고려하여 설계된 이 케이블은 ESS가 가장 필요한 곳에서 깨끗하고 안정적이며 반응성이 뛰어난 전력을 적시에 공급할 수 있도록 보장합니다.

올바른 에너지 저장 케이블을 선택하는 것은 단순히 기술 사양의 문제가 아닙니다.이는 장기적인 신뢰성, 안전성, 성능에 대한 전략적 투자입니다.