포뮬라 1(Formula One)에서 파생된 기술을 상용화하는 Williams Advanced Engineering사(이하 Williams사)는 전력망(power grids)을 안정화시키는 데 도움을 주고, 에너지 효율성을 개선할 뿐 아니라 비재생 동력 공급원으로부터 발생하는 배기가스를 줄이기 위하여, 두 곳의 멀리 떨어진 스코틀랜드 도서 지역에서 플라이휠 에너지 저장 기술(flywheel energy storage technology)을 설치하는 프로젝트에 착수할 예정이다.

에이그 섬(Isle of Eigg)과 페어 섬(Fair Isle)은 포뮬라 1이 개발한 복합재료 플라이휠 에너지 저장 기술을 동력 네트워크에 설치하는 유럽에서 최초의 지역이 될 것이다.

 

원래 이 기술은 2009년 스포츠 분야에서 운동 에너지 회수 시스템(KERS; Kinetic Energy Recovery Systems)의 도입에 이어 그랑프리 자동차 경주(Grand Prix racing)를 위하여 Williams사에 의해 개척됐으며, 이후 Williams사에 의해 이 기술은 하이브리드 버스와 르망 자동차 경주 등과 같은 포뮬라 1의 외부 다양한 응용에 도입되어 왔다.

 

이 프로젝트는 저탄소 분야에 혁신을 독려하는 것을 목표로 하는 DECC(Department of Energy and Climate Change) 산하 신재생 에너지 펀드(Energy Entrepreneurs Fund)의 부분적인 지원으로 수행될 계획이다.

Williams사는 가능한 운영상의 개선, 각 섬에 대하여 이 기술의 설치로부터 발생하는 에너지 절감과 환경 이득을 규명하기 위하여 Fair Isle Electricity Company사와 Eigg Electric사와 협력해왔다. 페어 섬 동력 네트워크는 풍력 터빈(wind turbine)과 동력 시스템을 보완하는 디젤 발전기(diesel generator)에 절대적으로 의존하여, 하루 종일 동력을 확보할 수 있다.

 

Williams사의 플라이휠 기술은 풍력 터빈으로부터 전력 조류(power flow)를 완화시켜 필요할 때 저장된 에너지를 투입할 것이다. 이 기술은 주민들이 공급받는 동력의 질을 개선하고 높은 이산화탄소 배기가스를 생성하는 고가의 비용인 디젤 발전기에 대한 의존성을 낮출 것이다.

Fair Isle Electric Company사 책임자인 Robert Mitchell은 Williams사가 2014년 이러한 장치의 설치 계획을 수행할 수 있게 된 것을 기쁘게 생각한다고 밝혔다.

 

이 기술은 동력 질을 개선하기 위하여 상당히 필요한 완충을 제공할 것이며, 디젤 발전기 사용의 빈도를 줄여줄 것이라고 Mitchell은 밝혔다. Fair Isle Electric Company사의 두 개의 풍력 터빈은 충분한 양 이상의 동력을 생산하지만 에너지를 저장할 수는 없었다고 Mitchell은 지적했다.

에이그 섬 동력 네트워크는 태양, 수력 및 풍력 발전 등을 포함한 다양한 재생 에너지 자원을 사용하고, 현재 전력 조류를 완화시키고 과도한 재생 에너지를 저장하는데 납산 배터리(lead acid battery)를 사용한다.

 

전력 조류를 완화시키기 위하여 배터리를 이용하는 것은 디젤 발전기에 대한 수요를 제거하는 이득을 갖지만, 배터리의 수명을 크게 감소시킨다. Williams사의 플라이휠 에너지 저장 시스템은 배터리가 장기적 측면의 벌크 에너지 저장을 수행하는데 이용될 수 있도록 이러한 역할을 수행할 수 있다.

 

플라이휠 에너지 저장 시스템은 배터리 수명을 연장시킬 뿐 아니라 네트워크의 과도 응답(transient response)을 개선하고 고장제거 능력(fault clearing capability)을 증가시킨다.

Eigg Electric사의 책임자인 Sarah Boden은 자사가 Williams사와 밀접하게 협력해 왔으며, 에이그 섬에서 재생 에너지 생산과 저장 기술의 혼합을 확인하기 위하여 Williams사 담당자들이 방문했다고 밝혔다.

 

Boden은 에이그 섬에 구름이 끼어 태양 어레이를 이용하기 어려울 때와 같이 동력 생산이 감소한 경우 단기 빈도 조정을 위하여 새로운 플라이휠 에너지 저장을 사용할 수 있을 것으로 기대하고 있다고 밝혔다.

 

에이그 섬은 합자회사 접근에 의해 관리되고 있으며, 이러한 협력 노력은 에이그 섬 동력 시스템을 위한 공급 확보 안보 및 동력 질을 추가로 더욱 개선할 것이라고 Boden은 밝혔다.

Williams사의 기술 담당 최고 책임자인 Paul Newsome은 에너지 효율적인 기술이 Williams사의 다각화 전략의 핵심이며, 이러한 프로젝트는 원래 포뮬라 1 레이싱을 위하여 개발된 기술이 어떻게 인간의 삶에 직접적인 연관을 가질 수 있는지에 대한 매우 분명한 사례라고 Newsome은 밝혔다.

 

재생 에너지를 보다 더 효율적이고 신뢰할 수 있게 만드는 방안을 찾는 것에 대한 중요성이 증가하고 있으며, 특히 이러한 형태의 동력에 의존하는 멀리 떨어져 있는 지역에서 더욱 중요하게 다뤄지고 있다. 또한 이러한 신기원을 이룬 협력이 Williams사의 방안에 대한 강력한 가능성을 입증하는데 도움을 줄 것이라고 Newsome은 밝혔다.

 

 

 

Williams Advanced Engineering, the division of Williams that commercialises Formula One derived technologies, is embarking on a project to install flywheel energy storage technology in two remote Scottish island communities to help stabilise their power grids, improve energy efficiency and reduce emissions from non-renewable power sources.

 

The Isle of Eigg and Fair Isle will be the first sites in Europe to install Formula One developed composite flywheel energy storage technology into their power networks.

 

Originally pioneered by Williams for Grand Prix racing following the introduction of Kinetic Energy Recovery Systems (KERS) into the sport in 2009, the technology has since been introduced by Williams into a range of applications outside of Formula One such as hybrid buses and Le Mans winning racing cars.

 

The project is being partially funded by an extended grant from the Department of Energy and Climate Change's (DECC) Energy Entrepreneurs Fund which aims to encourage innovation in the low carbon sector.

 

Williams Advanced Engineering has joined forces with the Fair Isle Electricity Company and Eigg Electric to identify possible operational improvements, energy saving and environmental benefits from installing the technology on each island.

 

The Fair Isle power network relies heavily on wind turbines and diesel generators to supplement the power system and can only guarantee power during the day.

 

Williams Advanced Engineering's flywheel technology will smooth the power flowing from the wind turbines and inject stored energy when needed. This will improve the quality of power received by residents and reduce the reliance on costly diesel generators that produce high CO2 emissions.

 

Robert Mitchell, Director of Fair Isle Electric Company, said: "We are delighted that Williams Advanced Engineering is going to be installing this equipment in 2014.

 

This will provide a much needed "buffer" to improve our power quality and reduce how often we use the diesel generators. Our two wind turbines produce more than enough power most of the time but they cannot store energy so this will be an excellent addition."

 

The Isle of Eigg power network utilises a variety of renewable sources which include solar, hydro and wind power and currently uses lead acid batteries to store excess renewable energy and smooth the flow of power.

 

Using batteries to smooth power flow has the benefit of forsaking the need for diesel generators, but significantly reduces their life span. Williams' flywheel energy storage system can take on this role so that the batteries can then be used for their main job of long term bulk energy storage.

 

This will not only prolong battery life but also improve the transient response of the network and increase its fault clearing capability.

 

Sarah Boden, Director of Eigg Electric, said:// "We have been working closely with Williams Advanced Engineering and they have visited our Island to see our mix of renewable generation and storage technology.

 

We expect the new flywheel energy storage to be used for short term frequency regulation when generation drops off such as when clouds obscure the solar array. Our Island is managed by a partnership approach and this joint effort will further improve power quality and security of supply for the island power system."

Paul Newsome, Chief Technical Officer of Williams Advanced Engineering, added:// "Energy efficient technologies are at the heart of Williams' diversification strategy and this project is a very tangible example of how technology originally developed for Formula One racing can have a direct relevance to people's lives.

 

Finding ways to make renewable energy more efficient and reliable is increasingly important, particularly in remote locations that rely on this form of power, and this ground breaking partnership will help demonstrate the strong potential of Williams Advanced Engineering's solution."