화웨이 디지털 파워(Huawei Digital Power)가 6월 12일 상하이에서 '그리드 포밍•에너지 저장 시스템(ESS) 안전 포럼(Grid Forming & Energy Storage System (ESS) Safety Forum)'을 개최했다. 포럼에선 태양광(PV)과 ESS 업계 고객, 파트너, 보험사, 인증 기관 등을 초대해 ▲그리드 포밍 기술의 발전 트렌드와 적용 사례 ▲비즈니스 관행 ▲ESS 안전 생태계 구축에 대해 논의하고 인사이트를 공유하는 시간을 가졌다. 화웨이 디지털 파워는 포럼에서 고객, 파트너, 보험사, 인증 기관과 함께 ESS 안전을 새로운 수준으로 끌어올리기 위한 'ESS 안전 이니셔티브(ESS Safety Initiative)'를 출범했다.
스티븐 저우(Steven Zhou) 화웨이 디지털 파워 스마트 PV•ESS 제품 라인 총괄 사장이 개회 연설을 했다. 그는 연설에서 글로벌 에너지 전환이 가속화되면서 재생에너지가 전력망에 대규모로 통합될 수 있게 지원하고, 안정적인 전력망 운영을 보장하는 데 ESS가 핵심적인 역할을 수행하며 전례 없는 새로운 기회와 도전 과제를 동시에 제시하고 있다고 강조했다. 그리드 포밍 ESS는 뛰어난 전력망 지원 역량을 바탕으로 각광받는 최첨단 기술로 자리 잡았다. 또한 ESS 안전성은 산업의 지속 가능한 발전을 위한 최우선 과제로 간주된다. 화웨이 디지털 파워는 최근 'FusionSolar 9.0' 스마트 PV+ESS 솔루션을 새롭게 출시해 ESS에서 PV+ESS은 물론, 모든 활용 시나리오에 그리드 포밍 기술을 확대 적용함으로써 적용 범위를 획기적으로 확장했다.
고도의 안전 기준 준수는 전력망의 안정성을 유지하는 데 반드시 필요하다는 점에서 화웨이 디지털 파워는 네 가지 안전 기준을 제안한다. ▲불연성 ▲비폭발성 ▲비확산성 ▲무해성이다. 셀-투-그리드(cell-to-grid) 안전 설계는 시스템의 신뢰성을 향상시킨다. 화웨이는 고객, 파트너, 산업 단체와 협력해 안전 기준 채택을 촉진하고 비즈니스 모델 혁신을 주도해 산업망에서 활동하는 모든 당사자들이 기술 발전의 혜택을 누리고 지속 가능한 미래를 실현할 수 있도록 노력할 계획이다.
그리드 포밍 비즈니스 전략: 능동적 안전성 촉진 및 신규 전력 시스템 구축 가속화
로버트 리우(Robert Liew) 우드 맥킨지(Wood Mackenzie) APAC 리서치 담당 이사와 패트릭 잔크(Patrick Zank) VDE 비즈니스 개발 매니저는 재생에너지 투자에 그리드 포밍 기술이 어떻게 기여할 수 있는지에 대한 인사이트를 공유하면서 이 기술의 통합 표준과 시장 신뢰가 대규모 적용을 촉진하는 데 필수적이라는 의견을 제시했다.
반니스이 이트(Vannsith Ith) 슈나이텍(SchneiTec) 전력 관리 담당 이사와 빌리 추(Billy Qiu) TÜV SÜD 스마트 에너지 기술 매니저는 캄보디아에서 최초로 추진된 유틸리티 규모의 ESS 프로젝트에 대한 세부 정보를 공유했다. TÜV SÜD는 캄보디아에서 PPP 58232 표준에 따라 화웨이의 그리드 포밍 PV+ESS 시스템의 그리드 포밍 능력에 대한 실증 테스트를 실시했다. 테스트 결과는 안정적이고 신뢰할 수 있는 스마트 그리드 구축을 위한 탄탄한 기반을 제공하면서 동남아시아에서 그리드 포밍 프로젝트의 발전 가능성을 입증했다.
천단칭(Chen Danqing) 화웨이 디지털 파워 그리드 포밍 ESS 사업부 최고기술책임자(CTO)는 그리드 포밍 기술의 대규모 상용화를 위해 해결해야 할 네 가지 주요 기술적 과제로 ▲다수 장비의 병렬 운영 안정성 확보 ▲광대역 진동 감쇠 ▲강력한 과부하 지원 능력 ▲장치 안전성과 신뢰성 보장을 꼽았다.
PV 및 ESS 분야, 특히 전력망 친화적 기술과 그리드 포밍 기술에서 풍부한 경험을 쌓아온 화웨이 디지털 파워는 '스마트 스트링 그리드 포밍 ESS(Smart String Grid-Forming ESS)' 기술 시스템을 제안한다. 이 기술 시스템은 발전•송전•배전•소비에 이르는 전력 시스템 전 과정에 걸쳐 그리드 포밍 기능을 구현하며, 그리드 포밍 기술의 핵심 기준을 새롭게 정의한다. 구체적으로, 그리드 포밍 ESS는 모든 성능 수준, 모든 그리드 조건, 전체 수명 주기 동안 그리드 포밍 기능을 갖춰야 한다. 이런 조건을 충족해야만 전력 시스템에 결정적이고 안정적으로 기여하고, 미래 다양한 비즈니스 모델의 요구도 충족시킬 수 있다. 화웨이의 '스마트 스트링 그리드 포밍 ESS' 기술 시스템은 칭하이와 시짱 지역에서 추진된 프로젝트에서 엄격한 실증 테스트를 거쳤으며, 기가와트(GW)급 규모의 대규모 프로젝트에도 성공적으로 적용됐다.
ESS 안전 생태계: 안전 강화로 산업 성장 지속
천웨이펑(Chen Weipeng) 뮤닉리 그룹(Munich Re Group) 손해보험 부문 지역 사업 총괄 사장은 ESS 프로젝트 보호를 주제로 한 견해를 공유했다. 천시옹(Chen Xiong) TÜV 라인란드(TÜV Rheinland) 중국 법인 전력•전자제품 서비스 부문 총괄 매니저는 ESS의 전체 수명 주기에서 진정한 시스템 안전이 확보돼야 한다고 강조했다.
스티브 정(Steve Zheng) 화웨이 디지털 파워의 그리드 포밍 ESS 사업부 사장은 ESS는 고밀도, 고전압, 고전류라는 세 가지 주요 특성을 가지고 있다고 지적했다. 따라서 ESS의 수명 주기 동안 전기화학적 불일치, 전력망의 불확실성, 디지털 관리 능력 부족이 심각한 안전 위험을 초래할 수 있다는 것이다.
화웨이 디지털 파워는 이러한 문제를 해결하기 위해 판시(Panshi) 배터리 팩, 2단계 스트링 아키텍처, 스마트 건강 진단 기능을 통합한 혁신적인 안전 시스템을 출시했다. 이 시스템은 ESS의 수명 주기 전반에 걸쳐 안전성을 보장한다.
- 배터리 팩은 최소 안전 단위로 설계됐다. 배터리 열폭주 메커니즘에 기반해 3중 절연 기술을 적용함으로써 아크(arc) 발생, 열 확산, 화재를 방지한다.
- 이 아키텍처는 전류 역류를 효과적으로 차단하고, 고전압과 저전압 보상 기능(ride-through) 발휘 시에도 활성 전력을 안정적으로 유지하고 전력망의 신속한 복구를 가능하게 해준다.
- 첨단 디지털 관리 플랫폼은 안전성에 대한 가시성과 제어력을 향상시킨다. 스마트 셀-투-그리드 안전 보호 기능을 통해 최대 7일 전에 고장 경고를 해주며, 30여 가지 고장 유형을 찾아내어 중단 없이 실시간으로 상태를 모니터링해준다.
화웨이 디지털 파워는 국제적으로 권위 있는 기관인 DNV와 함께 '스마트 스트링 그리드 포밍 ESS'에 대한 극한 점화 테스트를 성공적으로 수행함으로써 극한 점화 시나리오에서의 안전 보호 능력을 철저히 검증했다. 또한 포럼 기간 중 '화웨이 둥관 그리드 포밍 ESS 종합 실험실(Huawei Dongguan Grid-Forming ESS Comprehensive Lab)'에서는 못 찌르기, 물 침수, 열 폭주 테스트가 시연됐다. 이 시험 결과는 시스템이 불연성, 비폭발성, 비확산성, 무해성이라는 4대 안전 기준뿐 아니라 전력망 친화성, 부하 친화성, 친환경성이라는 3대 기본 안전 기준을 모두 충족한다는 걸 효과적으로 검증했다. 화웨이 디지털 파워는 PV+ESS 솔루션을 지속적으로 제공하며 산업 생태계와 협력해 지속 가능한 친환경 미래를 실현해 나갈 것이다.
화웨이 디지털 파워는 고객과 파트너 및 관련 기관과 함께 'ESS 안전 이니셔티브'를 출범했다. 이 이니셔티브는 ▲ESS 전용 화재 진압 세부 기준을 개선하고 ▲ESS 안전 수준을 전 세계에 알리고 지속적으로 개선하며 ▲전체 수명 주기 동안 ESS 안전 역량을 시각화하고 관리할 수 있는 체계를 구축하고 ▲ESS 프로젝트 전 과정에서 위험 평가 시스템을 확립할 예정이다. 이를 통해 미래 에너지의 안전을 보호하고, 안전 기반을 구축하고, 다 함께 ESS 안전성을 새로운 차원으로 높이는 것이 목적이다.
