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A 2015 공부 Rochester Institute of Technology의 Eric Hittinger 교수와 Carnegie Mellon University의 Inês Azevedo 교수는 균형적으로 볼 때 미국의 그리드 규모 배터리가 더 가능성이 높다는 사실을 발견했습니다. 감소보다는 증가 에너지 부문의 배출. 그것은 ~ 때문에 그리드 스케일 배터리 전력이 저렴할 때 충전하고, 비쌀 때 방전하지만, 전력 가격이 높거나 낮을 때 탄소 배출량이 많거나 적을 경우 반드시 상관관계가 있는 것은 아닙니다. 과잉 정오 태양광 발전은 저렴할 수 있지만 수요가 낮은 한밤중에 생성되는 석탄 화력 발전도 저렴할 수 있습니다.

이는 운영의 탄소 집약도를 낮추겠다고 기업 약속을 한 Google 및 Amazon과 같은 회사의 문제입니다. 이는 발전으로 인한 배출량 감소를 요구하는 정부 정책을 시행하는 규제 기관에게도 문제가 됩니다.

전자는 방출에 구애받지 않습니다. 석탄 발전소에서 나오는 전자는 태양광 패널이나 풍력 터빈에서 생성된 전자와 동일하며 구별할 수 없습니다. 그렇다면 주어진 그리드 규모 배터리에 현재 저장된 전자가 방출되지 않는지 여부를 어떻게 알 수 있습니까?

EnergyTag는 저장된 전기의 인증 필요성을 해결하는 영국 기반 비영리 단체입니다. 방금 출시됐네요 세분화된 인증서 체계 표준 버전 2. "계획"이라는 단어는 미국에서와 영국에서 다소 다른 의미를 갖는다는 점을 지적해야 합니다. 대서양 서쪽에서는 이 단어가 경멸적인 의미로 사용됩니다. 이는 특정 사악함이나 속이려는 의도를 의미합니다. 대서양 동쪽에서는 그런 불길한 의미를 지니지 않습니다. 가장 가까운 동의어는 "계획"이라는 간단한 단어입니다.

버전 2 소개에서 EnergyTag는 “EnergyTag를 준수하는 세분화된 인증서는 XNUMX시간 이하의 기간 동안 생산된 에너지의 특성과 관련된 인증서이며 EnergyTag 세분화된 인증서의 요구 사항 및 운영 규칙을 준수하여 발급됩니다. 계획 표준. 이 표준은 EnergyTag를 준수하는 세분화된 인증서 체계를 만들기 위해 충족해야 하는 요구 사항을 제시합니다."

내 전자는 얼마나 친환경적인가요?

전자는 전자이고 하나의 전자는 다른 전자와 구별할 수 없으므로 일부는 녹색이고 일부는 녹색이 아니라는 것을 어떻게 증명할 수 있습니까? 시간이 답인 것 같습니다. EnergyTag의 핵심 기능은 전자가 그리드 규모 배터리에 도착할 때 기록되고 해당 정보를 그 당시 그리드 규모 배터리가 제공하는 네트워크 내에서 주요 전력 공급원과 일치시키는 것입니다. 들어오는 에너지가 녹색이면 ipso자가 나중에 나가는 에너지도 녹색이 될 것입니다.

그 설명은 여러 측면에서 의심할 바 없이 부족하지만 엔지니어가 아닌 작가가 설명할 수 있는 만큼 가깝습니다. 카나리아 미디어 최근 Quinbrook Infrastructure Partners의 수석 이사인 James Allan과 함께 이 주제에 대해 더 깊이 탐구했습니다. 그것에 웹 사이트Quinbrook은 “8.2년대 초부터 에너지 인프라 자산에 총 1990억 달러 이상을 투자해 19.5GW 이상의 전원 공급 용량을 대표하는 전력 산업 전문가로 구성된 고위 팀이 이끌고 관리하고 있습니다. 우리 팀은 저탄소 및 재생 에너지 인프라 투자에 산업적 관점을 제공합니다.”

Quinbrook은 휴스턴에서 남쪽으로 약 2마일 떨어진 텍사스 스위니에 있는 Byrd Ranch 배터리 프로젝트에서 EnergyTag 버전 60 소프트웨어를 사용하여 테스트 프로그램을 완료했습니다. 개발자 Glidepath가 소유한 50MW 배터리는 에너지 시장 운영자인 ERCOT의 신호에 응답하여 텍사스 그리드에 전력을 적극적으로 충전 및 방전하고 있습니다. 이러한 테스트는 “(에너지 소비자)가 힘을 얻고 있는 위치에 대한 통찰력을 확실하게 제공하기 위해 필요합니다. 신뢰할 수 있고 인정된 표준에 따라 이 모든 것을 추적할 수 있는 모든 것을 뒷받침합니다.”

EnergyTag 표준을 구현하는 데 사용되는 기술은 고객에게 "시간당 탄소 배출량에 대한 실시간 가시성"을 제공하기 위해 작년에 Quinbrook이 출시한 사내 플랫폼인 Quintrace에서 제공됩니다. Quintrace는 세분화된 배출 추적에 대한 수요가 증가함에 따라 현재 미국과 유럽의 그리드 전반에 걸쳐 발전기에서 최종 사용자까지 흐르는 전력의 탄소 배출을 적극적으로 추적하는 여러 기술 플랫폼 중 하나입니다. Allan은 "우리는 시간 단위로 배터리를 통해 전력을 추적할 수 있음을 입증했으며 이것이 이제 가능하다는 것을 증명했습니다"라고 말했습니다.

그리드 규모 배터리용 배출 추적 소프트웨어

확실히 말하자면 Byrd Ranch는 테스트에서 항상 청정 전력을 사용하지는 않았습니다. 대신, 소프트웨어는 마치 하루 종일 전형적인 태양광 프로젝트의 발전 패턴을 사용하여 가상의 태양광 발전 단지에서 배터리로 직접 전송되는 것처럼 그리드에서 나오는 전력의 특정 부분을 추적하여 "재생 에너지 슬라이스를 시뮬레이션합니다. 배터리입니다.”라고 Quinbrook은 말합니다.

해당 전력은 ERCOT에서 제공하는 시간별 탄소 배출 강도 지표를 포함하는 일상 그리드 전력과 혼합되었습니다. Quinbrook은 배터리가 매일, 매시간 이용 가능할 때마다 태양 에너지를 사용하여 충전하고 나머지 충전에는 그리드 전력의 "슬라이스"를 사용한다고 가정했습니다.

배터리에 들어오고 나가는 청정 에너지를 추적하는 것은 복잡합니다. 첫 번째 비결은 깨끗한 전력과 더러운 전력의 "조각"을 구별하기 위해 일반적으로 허용되는 방법을 결정하는 것입니다. 배터리가 충전 및 방전되는 시간도 문제를 복잡하게 만듭니다.

일부 배터리는 방전이 요청되기 며칠 전에 충전될 수 있습니다. 다른 배터리는 시간당 여러 번 충전 및 방전될 수 있습니다. 후자의 작동 모드는 Byrd Ranch 배터리에 적용됩니다. 이는 주로 4초마다 호출되고 15분 단위로 지불을 측정할 수 있는 ERCOT에 빠른 응답 서비스를 제공합니다.

이런 경우에는 "배터리가 한 시간 내에 엄청나게 뛰어다닙니다"라고 Allan은 말했습니다. 몇 분 전에 충전되었을 수 있는 충전 기록을 기반으로 각 전력 방전 증가가 얼마나 깨끗한지 입증하는 것은 "중요한 문제"입니다. "Nontrivial"은 아마도 절제된 표현일 것입니다.

배터리는 또한 "왕복 효율성" 손실이라는 또 다른 문제에 직면해 있습니다. 가장 효율적인 리튬 이온 배터리라도 방전할 수 있는 전력에 비해 들어오는 전력의 약 10%가 손실됩니다. 이러한 손실은 주로 그리드 교류를 직류로 변환하는 과정에서 분산되고 배터리가 방전되어 그리드에 전력을 다시 보내는 과정에서 분산되는 에너지에서 발생합니다. 또한 일부 전력은 배터리 자체의 전력 변환 및 제어 시스템을 작동하는 데 사용됩니다. 또한 배터리는 정지 상태에서도 천천히 방전되는데, 이는 "자체 방전"이라고 불리는 일종의 손실입니다. 배터리에 들어가는 깨끗한 전력과 더러운 전력을 추적하는 모든 시스템은 이 그래픽에 설명된 것처럼 이러한 손실을 고려해야 합니다.

견적 및 정확성

그러나 특정 분야의 손실은 배터리 시스템 ​“대부분의 경우 추정치입니다. 어려운 숫자는 아닙니다.”라고 Allan이 말했습니다. 오늘날 이러한 수치는 배터리에 들어오고 나가는 에너지의 양을 측정하고 이를 "충전 상태" 측정치와 결합하여 계산됩니다. 그러나 이러한 충전 상태 측정은 부정확하기로 악명 높으며 "온도 변동, 충전 상태 전반에 걸친 전압 안정, 센서 교정 및 기타 데이터 측정 문제로 인한 오류"가 발생할 수 있다고 Quinbrook은 말합니다.

측정된 데이터의 시간별 불확실한 변화를 정량화하고 추적하는 방법을 찾는 것은 배터리의 방출 강도를 정확하게 측정하려는 모든 시스템에 필수적입니다. 잘못된 측정값을 포착하는 방법이 없으면 "회계 프로세스를 통해 이를 어떻게 수행하느냐에 따라 복리 오류가 발생할 수 있으며 점점 더 어리석은 결과를 얻을 수 있습니다"라고 Allan은 말했습니다.

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EnergyTag는 그리드 규모의 배터리 방출을 확인합니다.

EnergyTag 표준의 핵심 목표는 전력 생산자, 구매자 및 배터리 운영자에게 배터리를 "시간 이동" 에너지의 "저장고"로 취급하는 데 관련된 변수를 설명하는 방법에 대한 명확한 이해를 제공하는 것입니다. Katrien Verwimp , EnergyTag 감사위원장은 그룹의 최신 표준을 소개하면서 이렇게 말했습니다.

전력 구매자에게 전기의 방출 강도를 인증하도록 요청하는 모든 시스템은 배터리에서 "이러한 모든 속성을 명확하게 기록하고 손실을 추적하거나 추적해야" 한다고 그녀는 말했습니다. EnergyTag가 최근 출시한 버전 2 표준은 "첫 번째 버전에 적용된 것보다 훨씬 더 자세한 내용을 제공하지만 실제 조건에서 더 많은 테스트가 진행 중입니다." 해당 테스트가 바로 Quinbrook 인프라 파트너가 수행하는 작업입니다.

캘리포니아는 수십억 달러 규모의 주 인센티브 프로그램에 의해 자금이 지원되는 그리드 규모 배터리가 그리드 배출량을 전반적으로 줄이는 방식으로 작동되도록 보장하기 위한 규정을 발행한 최초의 관할 구역 중 하나였습니다. 그러나 해당 프로그램에는 EnergyTag 표준만큼 긴밀하게 충전 및 방전을 추적하는 표준이 포함되지 않았습니다.

Google과 Microsoft는 2030년까지 데이터 센터에 XNUMX시간 무탄소 에너지를 공급하기 위해 무탄소 에너지 조달 목표에 배터리를 포함시키는 방법에 대한 요구를 추가했습니다. 이로 인해 Quinbrook은 Quintrace 기술에 대한 작업을 시작했습니다. Allan은 "그린 데이터 센터 전략의 일환으로"라고 말했습니다.

그는 지난 몇 년 동안 이러한 기업의 압력에 정부의 명령이 추가되었다고 덧붙였습니다. 특히 미국과 EU의 녹색 수소 보조금에 대한 엄격한 자격 요건이 추가되었습니다. 배터리에는 Biden 행정부가 제안한 45V 수소 세금 공제 체제 및 유럽의 수소 생산업체에 대한 유사한 청정 에너지 규칙에 따라 전해조가 엄격한 시간별 매칭 규칙을 충족하는 데 필요한 청정 전력 중 일부를 제공하는 역할을 하기 위해 EnergyTag와 같은 표준이 필요합니다. 노동 조합.

Allan은 점점 더 많은 산업과 정부가 정부가 지원하는 재생 에너지로 시간별 청정 에너지 매칭 체제를 채택할 것으로 기대합니다. 그리드 스케일 배터리 미국, 유럽 및 기타 국가의 전력망 전력의 대부분을 차지합니다. 그리드 규모의 배터리 운영자가 계약을 체결하고 수요에 따라 무탄소 에너지를 제공하기 위한 의무 사항을 충족할 수 있도록 하는 표준 및 측정이 더욱 필요하고 가치가 높아지는 시점입니다.

“우리는 친환경 데이터 센터의 어려운 문제를 해결하고 있으며 이는 친환경 상품에도 동일하게 적용됩니다.”라고 Allan은 말했습니다. ​"녹색 수소, 녹색 강철, 녹색 화학 물질을 생산하는 경우 녹색 자격 증명을 뒷받침할 수 있어야 합니다."

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• 출처: https://cleantechnica.com/2024/03/19/energytag-quinbrook-track-carbon-intensity-of-electricity-stored-in-grid-scale-batteries/