기술 정의
저전압 주거용 BESS(≤ 60V)
40~60V 배터리 모듈이 캐비닛 수준에서 병렬로 연결된 분산형 아키텍처입니다. 하이브리드 인버터 내부의 분리된 DC-DC 단은 배터리 전압을 내부 DC 버스로 승압하여 PV 에너지와 결합한 후 역전됩니다.
고전압 주거용 BESS(85~600V)
중앙 집중형 직렬 스택 아키텍처: 여러 모듈을 직렬로 연결하여 85~600V 배터리 스트링을 생성합니다. 고전압 제어 박스(퓨즈, 접촉기, 사전 충전 및 절연 모니터링 통합)는 벅/부스트 레귤레이터를 통해 스트링을 인버터의 DC 버스에 직접 공급합니다.
성능 비교
저전압
장점
- 초저전압(ELV) 안전 체계; 최소한의 접촉 위험
- 모듈식, 플러그 앤 플레이 설치; 예산이 부족한 가구를 위한 CapEx 절감
- 단순화된 병렬 BMS 알고리즘
단점
- 더 높은 저항 손실(I²R) → 3–5% 에너지 페널티
- 제한된 방전 전력; 3kW 이상의 지속 부하에는 적합하지 않음
- 병렬 블록 간의 장기 용량 드리프트로 인해 유지 관리 주기가 늘어납니다.
고전압
장점
- 낮은 전류와 감소된 열 부하 덕분에 최대 96%의 왕복 효율(RTE)
- 연속 5~10kW 출력; HVAC, 히트 펌프 또는 순간 온수기 서지 지원
- 더 작은 케이블 단면적 → 더 가볍고 컴팩트한 배선 하네스 및 인버터 자석
단점
- 인증된 HV 기술자 필요, 엄격한 IEC 63056 / UL 9540A 화재 테스트
- 엄격한 셀 레벨 전압 및 온도 매칭, 능동 밸런싱을 갖춘 고급 BMS
- 초기 비용이 더 높음(배터리 + HV 안전 장비)
응용 프로그램 시나리오
저전압
- 일일 부하가 10kWh 미만이고 고전압 가전제품이 없는 소형 아파트/주말 주택
- 최고 성능보다 빠른 제거가 중요한 파일럿 또는 임대 부동산
고전압
- 90% 이상의 에너지 자가 소비를 목표로 하는 중대형 단독 주택
- V2H/백업 발전기 통합 또는 15kWh~30kWh 확장 팩을 위한 미래 지향적 설계
평준화 저장 비용(LCOS)
저전압
CAPEX는 낮지만 사이클당 5~8%의 추가 에너지 손실과 조기 셀 교체를 통해 HV에 비해 10년 LCOS를 12~15% 높일 수 있습니다.
고전압
20~30%의 CAPEX 프리미엄은 90% 이상의 RTE와 8,000~10,000 사이클 수명에 의해 상쇄됩니다. 독일 또는 캘리포니아 TOU 관세에 따라 일반적으로 손익분기점은 5~6년차에 달성됩니다.
안전 및 규정 준수
저전압
SELV(안전 초저전압)에 해당합니다. 의무적인 아크 고장 분리가 필요하지 않습니다. 많은 관할권에서 직접 설치가 가능합니다.
고전압
IEC 62109-1/2, UL 1973 및 현지 HV 설치 규정을 충족해야 합니다. 필수 절연 모니터링, 아크 고장 회로 차단(AFCI) 및 고장 감지 후 5초 이내에 종료 프로토콜을 실행해야 합니다.
결론:
자본이 부족하고 부하가 적으며 설치 속도가 가장 중요한 경우에는 저전압을 선택하십시오. 최대 효율, 높은 순간 전력, 그리고 kWh당 최저 수명 비용이 필요한 경우에는 고전압을 선택하십시오. 어떤 경우든 부하 프로파일에 맞게 아키텍처를 설계하고(반대가 아닌), 인증된 통합 솔루션을 선택하여 주거용 BESS의 보증 가치를 최대한 활용하십시오.
