초전도 전력저장창치(SMES: Super Conducting Magnetic Storage)

목차

1. 전력저장장치의 필요성과 SMES개요
2. 초전도 전력저장 장치 원리 및 구성
3.SMES 종류
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본문내용

상실 및 내부고장시 안정성에 대한 대책 강구 필요
.고전압 붓싱에 관한 금후 산학연 연구필요
다. 초전도 송전
1) 개요
.급격한 전력증대로 대용량 전력전송에 필요한 송전루트 확보난 가중
.발전부지 확보어려움으로 원거리 송전망 필요성 대두
.특히 도심지에서 전력사용량은 급격히 증가하나 루트확보가 어려워 선로점유율은 날로 떨어질 전망임.
2) 초전도 송전
.송전선로의 고밀도화에 따른 초전도 송전방식 제안 대두
.고온 초전도체의 발견으로 경제적 이점 부각
.저압 송전에 따른 충전용량 감소 및 이에 따른 선로장경간화 가능
.계통의 절연계급 단일화 및 도심 변전소 축소가능으로 국토이용 합리화
라. 초전도 에너지 저장장치
에너지 저장 형태에 따라 자기 에너지 형태로 저장하는 방식과 운동에너지 형태로 저장하는 방식이 있다.
1)SMES(Super Conducting Magnetic Energy Storge): 전기에너지 형태로 저장
이때 저장에너지는
E = { 1} over { 2} L { I}^{2 } [J]
가) SMES의 종류
.부하평준화용(대규모: 기존 양수발전에 해당)
-심야잉여전력저장, 첨두부하시 재생하여 부하곡선 평준화
-화력발전소 DSS 및 계통동요억제
.변동부하흡수용(소규모)
-중소규모로 변동부하의 평활화 도모(전철, 제철소등 부하변동이 급한곳에 적용)
-계통부하변동시 고속 P-Q제어 가능
.전력계통안정용
나) DMES의 특징
.고효율 저장장치로 (90%이상) 기존 양수화력등 다른 장치보다 효율 월등히 높다.
.부하 추종성 및 응답성이 우수
.정전류원이므로 계통단락용량을증대시키지 않음
.분산형 전원으로 할 경우 소용량, 도심지 설치가능하므로 계통손실 저감 및 운용성 증대기여
.계통사고시 신속한 P-Q응답으로 게통안정도 향상
2) Fly Wheel 에너지 저장(운동에너지 형태로 저장)
가)원리
.원판 또는 원통을 회전축에 고정회전시킴으로서 관성에너지 축적이 가능한데 여기에서 원판 또는 원통을 초전도체로 할 경우 축고정 없이 부상상태로 회전가능 따라서, 축마찰없이 에너지 저장실현 가능
.야간 또는 잉여전력 발생시 전동기 사용하여 관성에너지로 플라이 후일에 저장하고 주간 또는 피크시에 운동에너지를 전기에너지로 회수하여 관성에너지로 플라이 휘일에 저장하고 주간또는 피크시에 운동에너지를 전기에너지로 회수하여 계통에 공급
나)구성
-플라이휘일
-발전전동기
-전력변환기
-진공용기
다)특징
-소규모 플라이휠 에너지 저장장치는 실용화됨
-에너지 저장, 방출, 규모 및 시간은 임으로 조정가능
-분산형이 가능하며, 입지적 제약 적음
라) 향후과제
-회전손실 경감방안 강구(고지공 유지 기술)
-고에너지 밀도화 기술(초전도체 재료기술)
-전력변환장치
초전도 특징인 대전류 무손실, 강자계발생이 가능한 높은 임계온도, 자계, 전류밀도를 갖는 고온초전도체 물질의 개발이 향후과제로 대두되고 있다. 특히 경제성 있는 재료의 개발이 시급하며, L를 위해 산,학,역을 통한 국가계확하에 연구,실증시험, 상용화단계가 반드시 구축도어 일관성 있는 정책수립이 필요함.

키워드

초전도,   전력저장장치