얼마나 많은 배터리가 필요합니까? 상업용 배터리 시스템 크기 조정. 새벽 2시에 공장 관리자로부터 전화가 걸려왔습니다. 전력망 장애로 인해 생산 라인이 중단되었고, 다운타임이 1분마다 수천 달러의 비용이 발생하고 있습니다. 아니면 방금 전 달의 유틸리티 고지서를 검토했는데 수요 요금만으로도 운영 효율성 개선 효과가 사라졌을 수도 있습니다. 익숙한 상황인가요?
에너지 저장이 사치가 아닌 전략적 자산인 실제 시나리오입니다.
하지만 "얼마나 많은 배터리가 필요한가요?"라는 질문은 부담스럽게 느껴질 수 있습니다. 이 가이드는 막연한 숫자를 알려드리는 것이 아닙니다. 이 가이드는 다음과 같이 계산하는 방법을 알려드립니다. 당신의 노련한 엔지니어처럼 시설의 특정 에너지 요구 사항을 파악합니다. 작업을 수행할 수 있을 만큼 강력하면서도 사용하지도 않을 용량에 대한 비용 부담이 없는, 운영 목표에 적합한 규모의 시스템에 투자할 수 있도록 단계별 프로세스를 안내해 드립니다.
20kwh 서버 랙 배터리
카마다 파워 100kWh 배터리 상업용 에너지 저장 시스템
재단 반드시 이해해야 할 주요 용어(kW와 kWh 비교 설명)
숫자를 이야기하기 전에 우리는 같은 언어를 사용해야 합니다. 이 두 가지 용어만 제대로 이해하면 90%를 달성할 수 있습니다.
킬로와트시(kWh)란 무엇인가요? 에너지 "가스 탱크"
킬로와트시(kWh)를 가장 쉽게 생각하는 방법은 배터리 시스템이 저장할 수 있는 총 에너지의 양으로 생각하면 됩니다. 연료 탱크의 크기와 같습니다. 200kWh 시스템은 20kWh 시스템보다 훨씬 더 많은 총 에너지를 공급할 수 있으므로 장비를 훨씬 더 오래 가동할 수 있습니다. 물류창고의 경우 전력 공급이 중단된 후 컨베이어 벨트와 조명을 몇 시간 동안 계속 가동할 수 있는지가 결정됩니다.
킬로와트(kW)란 무엇인가요? 전력 "마력"
반면 킬로와트(kW)는 전력을 측정하는 단위입니다. rate 시스템에서 에너지를 전달할 수 있는 최대 출력입니다. 이것이 엔진의 마력입니다. 200kWh의 대용량 탱크가 있어도 시스템의 정격이 10kW로 낮으면 대형 산업용 모터를 시동할 수 없습니다. kW 정격은 가동할 수 있는 기어의 양을 결정합니다. 동시에.
방전 깊이(DoD): 배터리 100%를 사용할 수 없는 이유
방전 심도는 사용한 배터리 용량의 백분율입니다. 산업용 배터리를 0%까지 방전시키고 싶지는 않으실 겁니다. 그렇게 지속적으로 방전시키면 배터리 수명이 크게 단축됩니다. 리튬인산철(LiFePO4)과 같은 최신 화학 물질은 종종 90% 이상의 뛰어난 용량을 제공하므로 배터리의 장기적인 사이클 수명을 손상시키지 않고 더 많은 에너지를 사용할 수 있습니다.
왕복 효율성: 번역에서 손실되는 에너지
배터리를 충전했다가 방전할 때 열로 인해 약간의 에너지가 손실되는 것은 물리적인 현상입니다. 왕복 효율은 단순히 투입한 단위당 얼마나 많은 에너지가 나오는지를 측정합니다. 95% 효율은 100kWh를 충전할 때마다 95kWh의 사용 가능한 전력을 다시 얻을 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 실제 에너지 보유량을 계산하는 데 있어 작지만 중요한 세부 정보입니다.
1단계: 기본 목표 정의하기(모든 것이 달라집니다)
최종 목표에 따라 전체 시스템 설계가 결정됩니다. 산업 고객과의 경험에 따르면 목표는 일반적으로 다음 세 가지 버킷 중 하나에 속합니다.
목표 A: 미션 크리티컬 백업(운영 연속성)
여기서 최우선 순위는 비용이 많이 드는 다운타임을 방지하는 것입니다. 전체 시설을 운영하는 것이 아니라 서버 랙, PLC 컨트롤러, 비상 조명, 보안 시스템과 같은 절대적으로 필수적인 요소만 운영해야 합니다. 여기서 여러분의 임무는 중요 부하 분석을 실행하여 어떤 상황에서도 가동을 중단해서는 안 되는 것을 파악하는 것입니다.
목표 B: 피크 셰이빙 및 수요 요금 관리
전기차 충전소나 제조 공장과 같이 전력을 많이 소비하는 장비가 있는 시설의 경우 수요 요금이 월별 유틸리티 요금에 큰 부담이 될 수 있습니다. 이 경우 저장된 에너지를 사용하여 부하 프로필을 평탄화합니다. 전력이 저렴할 때(전력 사용량이 적은 시간대) 배터리를 충전하고 전력 사용량이 많을 때 방전하여 시설에 전력을 공급함으로써 유틸리티 회사가 파악하고 청구하는 피크 수요를 '절감'할 수 있습니다.
목표 C: 오프그리드 산업 운영
통신 타워, 광산 현장, 농업용 센서와 같은 원격 자산에는 그리드가 없습니다. 시스템 는 그리드. 시스템이 연중무휴 24시간 전체 운영에 안정적으로 전력을 공급하고 며칠 동안 악천후나 낮은 태양광 생산량을 견딜 수 있는 충분한 버퍼(자율성)를 확보해야 하므로 이를 위한 크기 조정이 무엇보다 중요합니다.
2단계: 단계별 크기 조정 계산
냅킨 뒷면으로 계산할 준비가 되셨나요? 이 간단한 공식은 모든 전문 설치업체가 견적에 사용하는 것과 동일한 기초입니다.
- 임계 부하 및 해당 전력량을 나열하세요: 전원을 공급해야 하는 모든 장비와 그 소비량을 파악하세요.
- 일일 에너지 필요량(kWh)을 계산합니다: 각 장치에 대해 해당 장치의 전력(kW)에 하루에 실행해야 하는 시간 수를 곱합니다. 모두 합산합니다.
- 원하는 자율성을 결정하세요: 실제로 며칠의 백업이 필요한가요? 도시에서 중요한 백업을 하려면 하루면 충분할 수 있습니다. 외딴 통신 타워의 경우 안전을 위해 3~5일 정도의 자율 백업이 필요할 수 있습니다.
- 국방 및 효율성을 고려하세요: 스티커 용량의 100%를 사용할 수 없다는 점을 기억하세요. 여기서는 90% DoD 및 95% 왕복 효율과 같은 보수적인 실제 수치를 사용하겠습니다.
- 최종 계산: 모든 것을 종합하기:
필요한 배터리 용량(kWh) = (일일 에너지 필요량 x 자율 주행 일수) / (DoD x 왕복 효율성)
예를 들어, 중요 부하가 하루에 50kWh에 달하고 하루의 백업을 원하는 경우, 계산은 다음과 같습니다: (50kWh 1) / (0.90 0.95) = 58.5 kWh. 즉, 최소한 그 정도 이상의 시스템이 필요합니다. 명찰 용량.
kWh 그 이상: 기타 중요한 요소
사이징은 단순히 kWh 수치만 고려하는 것이 아닙니다. 산업 시스템을 오래 사용할 수 있도록 구축하려면 이러한 사항도 고려해야 합니다:
- 정격 전력(kW) 및 서지 기능: 시스템이 대형 모터 또는 HVAC 장치를 시동할 때 발생하는 막대한 돌입 전류를 처리할 수 있나요? 이는 절대 간과해서는 안 되는 사양입니다.
- 배터리 화학: LiFePO4(LFP)는 안전하고 오래 지속되며 열적으로 안정적이기 때문에 대부분의 상업용 애플리케이션에 가장 많이 사용됩니다. 하지만 온도가 극도로 높고 공간이 문제가 되지 않는 고정된 용도의 경우 다음과 같은 새로운 기술을 주목하세요. 나트륨 이온 배터리 팩. 매우 흥미로운 대안이 되고 있습니다.
- BMS(배터리 관리 시스템): 고품질 BMS는 단순히 '있으면 좋은 것'이 아니라 타협할 수 없는 시스템의 두뇌와도 같습니다. 수명과 안전을 극대화하기 위해 모든 것을 관리하여 고가의 투자를 보호합니다.
- 확장성: 전력 수요가 늘어날 수 있습니다. 모든 것을 뜯어내고 다시 시작할 필요 없이 나중에 배터리 용량을 더 추가할 수 있는 모듈식 시스템을 선택하는 것이 현명합니다.
결론
이 시점에서는 더 이상 "비용이 얼마인가요?"라는 질문만 하지 않습니다. 실제 기술적인 논의를 할 수 있는 준비가 된 것입니다. 목표를 정의하고, 공급업체에게 부하 계산을 안내하고, 전력 등급, 화학 물질 및 BMS에 대해 현명한 질문을 할 수 있습니다. 이러한 지식을 통해 단순한 구매자가 아니라 프로젝트의 파트너가 될 수 있습니다.
이론에서 실제 계획으로 넘어갈 준비가 되셨나요? 문의하기. 무료 부하 분석을 통해 엔지니어링 팀이 귀사의 수치를 살펴볼 수 있습니다. 계산을 검증하고 귀사의 운영 및 재무 목표에 부합하는 시스템을 설계할 수 있도록 도와드립니다.
자주 묻는 질문
피크 면도를 위한 배터리 시스템의 크기는 어떻게 결정하나요?
피크 쉐이빙을 위한 크기 조정은 다른 문제입니다. 백업보다는 유틸리티 데이터에 관한 것입니다. 피크가 얼마나 높은지, 얼마나 오래 지속되는지 확인하려면 간격 부하 데이터(보통 15분 단위)를 직접 확보해야 합니다. 목표는 피크를 낮추기에 충분한 kW와 전체 피크 기간 동안 피크를 낮추기에 충분한 kWh를 갖춘 배터리입니다.
산업용 애플리케이션에서 사이클 수명 또는 에너지 밀도 중 무엇이 더 중요할까요?
상업용 ESS와 같은 고정식 산업 시스템의 경우, 10번 중 9번은 사이클 수명이 승부를 결정합니다. 10~20년 수명에 걸쳐 수천 번의 사이클을 제공할 수 있는 배터리가 있어야 투자 대비 가치를 얻을 수 있습니다. 에너지 밀도(작은 공간에 얼마나 많은 전력을 넣을 수 있는지)는 지게차나 선박과 같이 움직이는 사물의 경우 훨씬 더 중요합니다.
태양광 어레이를 사용하여 산업용 배터리 뱅크를 충전할 수 있나요?
당연하죠. 가장 효과적인 조합 중 하나입니다. 요령은 태양광 어레이가 낮 동안 작업을 모두 실행할 수 있을 만큼 충분히 큰지 확인하는 것입니다. 및 해가 지기 전에 배터리 뱅크를 완전히 충전하세요. 태양광 생산량이 두 가지를 모두 따라잡을 수 없는 시스템은 항상 뒤처질 수밖에 없습니다.