선박에 적합한 해양 에너지 저장 시스템을 선택하는 방법

해양 산업이 배출 규제 강화와 연료 비용 상승에 직면한 시대에 올바른 해양 에너지 저장 시스템 (ESS)는 임무 수행에 중요한 결정이 되었습니다.

에 따르면시장 데이터 예측 보고서 글로벌 선박 에너지 저장 시스템 시장은 2023년 14억 8천만 달러에서 2032년 75억 4천만 달러로 성장할 것으로 예상되며, 2024년에서 2032년까지 연평균 성장률은 42.2%입니다. 이러한 급속한 성장은 선주들이 비용 절감, 규정 준수, 지속 가능성 혜택을 추구함에 따라 하이브리드 및 완전 전기 선박의 채택이 증가하고 있음을 강조합니다.

첨단 ESS 솔루션을 갖춘 선박은 연료 소비를 최대 30%까지 줄일 수 있으며(DNV 2023 보고서) CO₂ 배출량을 크게 줄일 수 있습니다. 이는 IMO 2050 목표 달성을 위한 중요한 단계입니다.

이 포괄적인 가이드는 5가지 필수 선택 기준을 안내하고 피해야 할 값비싼 실수를 밝히며 그 이유를 설명합니다. ACE Battery의 LFP 기반 해양 에너지 저장 시스템는 전 세계의 현대식 하이브리드 및 전기 선박에 이상적인 선택입니다.

선박에 맞는 해양 에너지 저장 시스템을 선택하는 방법은? 

배터리 화학: LFP 대 리튬 이온 대 납산

리튬 철 인산염(LFP)

LFP 배터리는 높은 안전성, 긴 사이클 수명, 열 안정성으로 인해 해양 에너지 저장에 가장 적합한 선택으로 간주됩니다. 다른 리튬 이온 화학 물질과 달리 LFP 배터리는 열 폭주에 매우 강하여 화재 위험을 줄여줍니다. 이는 원격 또는 극한 환경에서 운항하는 선박에 중요한 안전 요소입니다.

또한 LFP 배터리는 3,000~5,000회의 사이클 수명을 가지고 있어 기존 리튬 이온(NMC, NCA) 및 납산 배터리보다 상당히 깁니다. 또한 일정한 방전 속도를 유지하여 해양 전자 장치, 추진 장치 및 보조 시스템에 안정적인 전력을 공급합니다. 해양 환경에서 더 빨리 열화되는 납산 배터리와 달리 LFP 배터리는 성능을 저하시키지 않고 심방전을 처리합니다.

또 다른 주요 장점은 효율성입니다. LFP 배터리는 일반적으로 90~98%의 효율성으로 작동하므로 저장된 에너지의 더 많은 부분이 실제로 사용됩니다. 반면 납산 배터리는 70~80%의 효율성으로만 작동하여 에너지 손실이 발생합니다. 게다가 LFP 배터리는 더 빨리 충전되므로 선박이 태양광 패널이나 풍력 터빈과 같은 재생 가능 에너지원에서 에너지 사용을 최적화할 수 있습니다.

리튬이온(NMC, NCA)

이 배터리는 더 높은 에너지 밀도를 제공하므로 공간과 무게가 중요한 응용 분야에 적합합니다. 그러나 과열과 잠재적인 열 폭주를 방지하기 위해 고급 안전 메커니즘이 필요합니다. NMC 및 NCA 배터리는 또한 LFP보다 수명이 짧으며, 특히 심층 사이클링 및 해양 환경 노출과 같은 고스트레스 조건에서 그렇습니다.

납산

예산 친화적인 옵션이지만 상당한 타협이 따릅니다. 납산 배터리는 무겁고 부피가 크며 수명이 짧습니다(500~1,000회 사이클). 또한 정기적인 유지 관리가 필요하고 효율성이 낮아 더 많은 에너지가 낭비됩니다. 해양 환경에서는 방전 심도(DoD) 기능이 낮아 자주 재충전해야 하므로 장기 사용에 실용적이지 않습니다.

해양 에너지 저장을 위해 리튬 철 인산(LFP)을 선택하면 선박 소유주는 향상된 안전성, 수명, 효율성 및 신뢰성의 이점을 누릴 수 있어 다른 배터리 유형보다 더 우수한 선택이 됩니다.

배터리 유형	에너지 밀도(Wh/kg)	사이클 수명	열 안정성	안전	유지관리
LFP	120-160	8,000+	우수(518°C)	높음	낮음
NMC	150-220	3,000	보통	보통	보통
납산	30-50	500	나쁨(160°C)	낮음	높음

용량 및 전력 요구 사항

선박의 에너지 요구 사항 평가

선박용 배터리 시스템을 선택하기 전에 선박의 에너지 소비 패턴을 파악하는 것이 중요합니다. 추진 모터, 항해 시스템, HVAC 장치, 냉장, 통신 장비 및 보조 부하의 에너지 요구 사항을 평가하여 총 일일 전력 수요를 킬로와트시(kWh)로 계산합니다.

최대 전력 수요 고려

총 에너지 소비량 외에도 피크 전력 수요를 고려해야 합니다. 이는 특정 시점에 필요한 최대 전력량을 말하며, 특히 추진, 가속 또는 여러 전기 시스템을 동시에 실행하는 경우에 그렇습니다. 선박 배터리 시스템이 이러한 피크를 처리할 수 없는 경우 전력 부족이나 배터리 스트레스를 겪을 수 있으며, 이는 에너지 저장 시스템의 수명을 단축시킬 수 있습니다.

확장성 및 향후 확장

아 모듈형 에너지 저장 시스템 완전한 교체 없이도 향후 업그레이드가 가능합니다. 이는 추가 장비나 더 긴 운영 시간으로 인해 전력 수요가 증가할 수 있는 상업용 선박과 전기 페리에 특히 중요합니다. 확장 가능한 해양 배터리 솔루션에 투자하면 선박이 미래의 에너지 요구에 적응할 수 있습니다.

해양 ESS의 안전 기능

내화성 및 열 관리

해양 환경은 고유한 안전 문제를 야기하므로 내화성 및 열 안정성이 있는 배터리 시스템에 투자하는 것이 필수적입니다. 액체 냉각 또는 공랭식의 고급 냉각 시스템은 배터리 온도를 조절하고 과열을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한, 해양 배터리는 화재 확산 위험을 줄이기 위해 난연성 인클로저에 보관해야 합니다.

배터리 관리 시스템(BMS)

고품질의 배터리 관리 시스템 (BMS)는 리튬 선박용 배터리의 안전한 작동을 보장하는 데 중요합니다. BMS는 전압, 온도 및 충전 수준을 지속적으로 모니터링하여 과충전, 과열 및 심방전을 방지합니다. 이를 통해 배터리 수명이 연장되고 해상에서 전기 고장 위험이 줄어듭니다.

중복성 및 장애 안전 장치

해양 에너지 저장 시스템의 경우 내장형 장애 안전 장치가 필수적입니다. 여기에는 백업 배터리 모듈, 자동 종료 메커니즘, 비정상적인 온도 급증이나 전압 변동 시 경보 알림이 포함됩니다.

모듈성 및 확장성

다양한 선박 유형에 대한 유연한 구성

모듈식 해양 ESS를 사용하면 선박 운영자가 전체 시스템을 교체하지 않고도 배터리 용량을 늘릴 수 있습니다. 이러한 유연성은 특히 하이브리드 전원에서 완전 전기 추진으로 전환하는 선박에 유용합니다.

재생 에너지와의 통합

많은 현대식 해양 배터리 솔루션은 태양광 패널, 풍력 터빈 또는 해안 전력 충전소와 통합되어 에너지 효율성을 개선하고 연료 의존도를 줄입니다. 이는 특히 지속 가능한 해양 관광, 연구 선박 및 오프그리드 애플리케이션에 유용합니다.

수명주기 및 유지관리

고주기 수명으로 장기적 비용 절감

선박 배터리 시스템의 수명은 운영 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. LFP 배터리는 최대 15년까지 지속되므로 자주 교체해야 하는 납산 배터리에 비해 배터리 교체 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

유지 관리가 간편한 배터리 솔루션

LFP 및 리튬 이온 배터리는 최소한의 유지 관리가 필요한 반면, 납산 배터리는 정기적인 전해액 재충전, 부식 방지 및 환기 점검이 필요합니다. 유지 관리가 적은 배터리 시스템에 투자하면 가동 중단 시간과 운영 비용이 줄어듭니다.

원격 모니터링 및 진단

고급 해양 배터리 모니터링 시스템을 사용하면 운영자가 배터리 상태, 효율성 및 성능을 실시간으로 추적할 수 있습니다. 예측 분석은 시스템 장애로 이어지기 전에 잠재적인 오류를 식별하여 해상에서 중단 없는 전력을 보장할 수 있습니다.

인증 및 규정 준수

• ESS가 를 충족하는지 확인하세요.IMO(국제해사기구)<피>와 <피>DNV(Det Norske Veritas) 안전 기준.

• 다음과 같은 추가 인증을 확인하세요. ABS(미국선급협회) 또는 IEC(국제 전기 기술 위원회) 준수.

• 지속 가능성 이니셔티브를 지원하기 위한 환경 규정 준수.

ACE Battery의 Marine ESS가 올바른 선택인 이유

모든 선박 유형에 맞는 맞춤형 에너지 저장 솔루션

ACE Battery는 전기 페리, 하이브리드 어선, 화물선, 고급 요트, 해상 지원 선박을 포함한 다양한 선박의 고유한 요구 사항을 충족하도록 설계된 맞춤형 해양 에너지 저장 솔루션을 제공합니다. 선박이 완전 전기 추진 또는 하이브리드 해양 전력 시스템으로 작동하든 ACE Battery의 모듈식 ESS 구성은 원활한 통합을 보장합니다. 확장 가능한 배터리 저장 솔루션을 제공함으로써 선주는 미래의 전력 수요에 대비하는 동시에 선박의 에너지 효율성을 최적화할 수 있습니다.

높은 에너지 밀도, 긴 수명 및 인증된 안전 표준

ACE Battery의 리튬 철 인산염(LFP) 에너지 저장 시스템은 높은 에너지 밀도, 뛰어난 사이클 수명, 뛰어난 효율성을 제공하여 해양 전기화에 이상적입니다. 3,000~5,000 사이클의 수명을 가진 이 해양 등급 LFP 배터리는 교체 및 유지 관리 비용을 크게 줄여 장기적 절감을 보장합니다. 또한 ACE Battery의 해양 ESS 솔루션은 국제 안전 및 환경 인증을 준수하여 시스템이 엄격한 해양 안전 표준을 충족하고 해양 애플리케이션을 위한 안정적이고 지속 가능한 에너지 저장을 제공함을 보장합니다.

실시간 모니터링 및 최적화를 위한 AI 기반 스마트 BMS

ACE Battery는 고급 AI 기반 배터리 관리 시스템(BMS)을 통합하여 배터리 성능, 안전성 및 수명을 향상시킵니다. 실시간 모니터링 시스템은 예측적 유지 관리를 가능하게 하여 예기치 않은 고장 위험을 줄이고 선박 가동 중단 시간을 최소화합니다. 함대 운영자는 배터리 상태, 에너지 소비 및 시스템 효율성을 원격으로 추적하여 배터리 수명을 연장하는 최적화된 충전 및 방전 주기를 보장할 수 있습니다. 스마트 해양 에너지 저장 솔루션을 통해 선주는 연료 소비와 배출을 줄이는 동시에 운영 효율성을 극대화하여 지속 가능한 해양 운송으로의 전환을 지원할 수 있습니다.

해양 ESS를 선택할 때 피해야 할 일반적인 실수

1. 용량 초과 지출 – 더 큰 것이 항상 더 나은 것은 아닙니다

많은 선박 운영자는 더 큰 배터리 뱅크가 자동으로 더 나은 성능과 안정성으로 이어질 것이라고 생각합니다. 그러나 ESS를 너무 크게 하면 불필요한 비용, 무게 증가, 비효율적인 에너지 사용이 발생할 수 있습니다. 사용 가능한 가장 큰 시스템을 구매하는 대신 철저한 에너지 감사를 수행하여 선박의 실제 일일 에너지 소비, 최대 전력 요구 사항 및 운영 프로필을 기반으로 최적의 배터리 용량을 결정하세요.

💡 이러한 실수를 피하는 방법: 해양 에너지 전문가와 협력하여 특정 선박 유형, 운항 시간 및 선상 시스템에 따라 ESS 크기를 정확하게 조정하세요.

2. 안전 인증 무시 – 인증되지 않은 배터리는 위험할 수 있음

인증되지 않은 선박 배터리 시스템을 사용하면 승무원의 안전이 위협받고, 규제 벌금이 부과되고, 심지어 보험 적용이 무효화될 수도 있습니다. 선박 산업은 바다에서 화재 위험, 열 폭주, 시스템 고장을 방지하기 위한 엄격한 안전 기준을 가지고 있습니다. 배터리 시스템에 IMO(국제 해사 기구), DNV(Det Norske Veritas), ABS(미국 선박 관리국), IEC(국제 전기 기술 위원회)의 인증이 없으면 선박 환경에 필요한 안전 기준을 충족하지 못할 수 있습니다.

💡 이러한 실수를 피하는 방법: 항상 DNV 및 IMO 인증을 받은 해양 ESS를 선택하여 업계 안전 규정을 준수하고 법적 문제를 피하세요.

3. 모듈성 무시 – 확장 불가능한 시스템은 미래 확장을 제한합니다

모듈성과 확장성이 부족한 견고한 에너지 저장 시스템은 선박의 에너지 수요가 변함에 따라 쓸모없게 될 수 있습니다. 선박 ESS를 완전한 시스템 정비 없이 확장하거나 업그레이드할 수 없는 경우, 나중에 비용이 많이 드는 교체가 필요할 수 있습니다.

💡 이러한 실수를 피하는 방법: 향후 에너지 수요 증가에 맞춰 원활하게 확장할 수 있는 모듈식 선박 배터리 시스템을 선택하세요.

결론

운영 효율성, 비용 절감, 규정 준수를 위해서는 올바른 해양 ESS를 선택하는 것이 필수적입니다.ACE 배터리는 고급 안전 기능, 모듈식 확장성 및 스마트 에너지 관리를 갖춘 업계 최고의 솔루션을 제공합니다. 오늘 로 선박을 업그레이드하세요.ACE Battery의 해양 에너지 저장 시스템미래에 대비한 함대를 구축하세요.

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