먼저 ‘필요한 용량 구하기’와 ‘배터리로 몇 시간 쓸 수 있는지’ 중 하나를 고릅니다. 필요한 용량을 구할 때는 쓰고 싶은 전력량(kWh)을 바로 넣거나, 돌리고 싶은 가전의 소비전력(W)과 사용 시간을 쌓아 올립니다. 몇 시간 쓸 수 있는지 구할 때는 배터리의 정격 용량(kWh)과 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(W)을 넣습니다. 방전 심도와 충방전 효율은 빈칸이면 90%로 계산합니다.
가전의 소비전력 기준값은 어림값입니다. 냉장고나 에어컨처럼 온도를 유지하려고 켜졌다 꺼졌다 하는 가전은 평균 소비전력(본체 라벨의 값보다 작은 경우가 많음)을 넣으면 실제에 가까워집니다. 쓰지 않는 가전은 모든 칸을 비워 두세요.
계산 결과·그래프
왼쪽 입력란에서 ‘필요한 용량 구하기’와 ‘배터리로 몇 시간 쓸 수 있는지’ 중 하나를 고르고, 전력량이나 가전·배터리 값을 넣은 뒤 ‘계산’을 누르면 여기에 필요한 정격 용량이나 사용 시간과 용량 내역 그래프가 표시됩니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- ‘밤사이 전기 사용량이 6kWh’처럼 쓰고 싶은 전력량(kWh)을 넣거나, 정전 때 돌리고 싶은 가전의 소비전력(W)과 사용 시간을 최대 5대까지 쌓아 올려, 방전 심도(DOD)와 충방전 효율을 반영한 ‘필요한 정격 용량(kWh)’과 제품 등급 기준(4~16kWh)을 구할 수 있습니다
- 가지고 있거나 검토 중인 배터리의 정격 용량(kWh)으로 실제로 쓸 수 있는 전력량(실효 용량)과, 가전을 동시에 썼을 때의 사용 시간(○시간 ○분)을 구할 수 있습니다
- 정격 용량 가운데 ‘쓸 수 있는 몫’, ‘효율로 잃는 몫’, ‘방전 심도로 남겨 두는 몫’의 내역을 막대그래프로 확인할 수 있습니다
- 냉장고, LED 조명, TV, 스마트폰 충전, 전자레인지, 에어컨 등 정전 때 자주 쓰는 가전의 소비전력 기준값을 골라 넣을 수 있습니다. 숫자는 자유롭게 바꿔 쓸 수 있습니다
- 정격 용량과 실효 용량의 차이, DOD, 충방전 효율, 정격 출력(kW)의 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해 쓰는 수식도 이 페이지에 정리되어 있습니다
방전 심도와 충방전 효율의 기본값(90%·90%)과 가전의 소비전력 기준값은 어림값이며, 실제 값은 제품·기기·사용 방식에 따라 달라집니다. 카탈로그의 값으로 바꿔 쓰세요. 배터리에는 용량(kWh)과는 별도로 ‘정격 출력(kW)’의 상한이 있어, 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력은 이를 넘을 수 없습니다. 또 정전 때 쓸 수 있는 범위(집 전체인지 특정 콘센트뿐인지)와 출력의 상한은 제품마다 다르므로, 정전 대비용으로 고를 때는 판매·시공업체나 전기공사업체에 꼭 확인하세요. 이 계산은 ‘입력한 조건에서의 어림값’이며, 이만큼 있으면 안심이라고 보장하는 것은 아닙니다. 가전의 전기요금 자체를 알고 싶을 때는 ‘가전 전기요금 계산기’ 페이지를 쓰세요.
이 계산은 어디에 쓰일까요?
정전된 하룻밤, 냉장고·조명·스마트폰 충전을 지키려면 몇 kWh가 필요할까
정전 때 곤란한 것은 냉장고 속 음식, 어둠, 연락 수단입니다. 냉장고(평균 50W)를 24시간, LED 조명(40W)을 6시간, TV(100W)를 4시간, 스마트폰 충전(30W)을 3시간 쓰면 필요한 전력량은 1.2 + 0.24 + 0.4 + 0.09 = 1.93kWh입니다. 방전 심도 90%, 효율 90%인 배터리라면 필요한 정격 용량은 1.93 ÷ 0.81 ≒ 2.38kWh로, 4kWh 등급의 작은 제품으로도 하룻밤은 충분하다는 계산입니다.
다만 ‘하룻밤’으로 끝나는 정전만 있는 것은 아닙니다. 큰 재해에서는 복구에 며칠이 걸리기도 하고, 태양광으로 낮에 다시 충전할 수 있는지에 따라 필요한 용량이 크게 달라집니다. 며칠분을 가정할지, 어떤 가전을 포기할지를 가족과 미리 정해 두는 것이 용량 선택의 전제가 됩니다.
태양광 전기를 밤에 쓰기 위한 용량은 ‘밤사이 사용량’으로 정하기
태양광은 낮에만 발전하므로 해가 진 뒤의 전기를 스스로 감당하려면 낮에 남은 전기를 배터리에 모아 두어야 합니다. 이때 배터리에 필요한 것은 대체로 ‘밤사이(해 질 녘부터 다음 날 아침 발전이 시작될 때까지)의 사용량’입니다. 예를 들어 한전ON이나 청구서로 밤사이 사용량이 6kWh라는 것을 알았다면, 방전 심도 90%, 효율 90%에서 필요한 정격 용량은 6 ÷ 0.81 ≒ 7.41kWh로 8kWh 안팎의 제품이 기준이 됩니다.
반대로 5kWh 배터리라면 쓸 수 있는 것은 5 × 0.81 = 4.05kWh로, 밤사이 6kWh 가운데 약 4kWh를 감당하고 나머지는 한전에서 사는 계산입니다. 한국의 주택용 태양광은 보통 한전과 상계거래를 해서 낮에 남은 전기도 그달 사용량에서 빠지므로, 전기요금만 보면 배터리 없이도 되는 경우가 많습니다. 배터리는 주로 정전 대비나 전기를 스스로 쓰고 싶을 때의 선택지이며, 비용 계산은 ‘태양광 회수기간 계산기’ 페이지를 쓰세요.
반려동물이나 열대어를 위해 정전 중에도 에어컨을 돌릴 수 있을까
한여름 정전 때 걱정되는 것이 집에 남은 반려동물이나 수조의 온도입니다. 6평형 벽걸이 에어컨을 평균 500W로 24시간 돌리면 500 × 24 ÷ 1000 = 12kWh입니다. 방전 심도 90%, 효율 90%라면 필요한 정격 용량은 12 ÷ 0.81 ≒ 14.81kWh로, 16kWh 등급이라는 가정용으로는 가장 큰 축의 용량이 됩니다.
즉 ‘에어컨을 하루 종일’은 배터리만으로는 꽤 어렵고, 태양광으로 낮에 다시 충전하는 것을 전제로 하거나 선풍기(40W, 24시간에 약 1kWh)와 함께 써서 설정 온도를 올리는 등 전력을 쓰는 방법도 같이 생각해야 합니다. 또 스탠드 에어컨처럼 출력이 큰 가전을 정전 때 쓸 수 있는지는 배터리의 방식(전체 부하형인지 특정 부하형인지)과 정격 출력으로 정해지므로, 구입 전에 판매·시공업체에 확인하세요.
‘7kWh 배터리’로 가전을 얼마나 쓸 수 있는지 알아 두기
정격 용량 7kWh, 방전 심도 90%, 효율 90%인 배터리로 쓸 수 있는 것은 7 × 0.81 = 5.67kWh입니다. 냉장고 50W, LED 조명 40W, TV 100W, 와이파이 공유기 10W의 합계 200W라면 5670 ÷ 200 = 28.35시간, 약 28시간 21분 쓸 수 있습니다. 여기에 에어컨 500W를 더해 합계 700W가 되면 5670 ÷ 700 ≒ 8.1시간이고, 전자레인지(1000W)를 쓰는 동안만 1700W가 되어 그동안은 1시간에 1.7kWh씩 줄어듭니다.
이처럼 ‘동시에 무엇을 쓰는지’에 따라 사용 시간은 크게 달라집니다. 정전 때 쓸 가전의 우선순위와 배터리의 정격 출력(합계 소비전력의 상한)을 미리 확인해 두면 막상 그때가 와도 당황하지 않을 수 있습니다.
캠핑용 파워뱅크(Wh 표시)도 같은 공식으로 ‘몇 시간 쓸 수 있는지’ 알 수 있다
캠핑이나 비상용 파워뱅크(휴대용 파워 스테이션)는 용량이 ‘1000Wh’처럼 Wh로 적혀 있습니다. 1000Wh = 1kWh이므로 이 페이지에는 ‘1’을 넣습니다. 파워뱅크의 용량 표시는 배터리 자체의 양(정격 용량)이고, 실제로 꺼낼 수 있는 것은 변환 손실을 뺀 8~9할 정도가 일반적입니다. 방전 심도 100%, 효율 85%로 하면 쓸 수 있는 것은 1 × 0.85 = 0.85kWh로, 전기요(50W)라면 850 ÷ 50 = 17시간, 선풍기(40W)라면 약 21시간 쓸 수 있다는 계산입니다.
한편 전기포트(1200W)처럼 전력이 큰 가전은 용량뿐 아니라 정격 출력(예를 들어 600W까지)에 걸려 쓸 수 없는 경우가 있습니다. 파워뱅크를 고를 때도 ‘용량(Wh)’과 ‘출력(W)’을 둘 다 보는 것이 요령입니다.
공식
사용 가능 전력량(실효 용량)
수학 표기
(일반적인 수식)
\(E_{u}\)
\(=\)
\(E_{r}\)
\(\times\)
\(D\)
\(\div\)
\(100\)
\(\times\)
\(\eta\)
\(\div\)
\(100\)
말로 쓴 표기
(기호를 말로 바꾼 식)
⑤
사용 가능 전력량(\(E_u\), kWh)
\(=\)
①
정격 용량(\(E_r\), kWh)
\(\times\)
②
방전 심도(\(D\), %)
\(\div\)
③
100(% → 비율로 환산)
\(\times\)
④
충방전 효율(\(\eta\), %)
\(\div\)
100(% → 비율로 환산)
공식을 말로 읽으면
①
정격 용량(\(E_r\), kWh)
에
②
방전 심도(\(D\), %)
를
③
100
으로 나눈 비율(0.9 등)을 곱하고, 다시
④
충방전 효율(\(\eta\), %)
을 100으로 나눈 비율을 곱하면
⑤
사용 가능 전력량(\(E_u\), kWh)
이 됩니다
간단한 예
정격 용량 7kWh, 방전 심도 90%, 충방전 효율 90%인 배터리로 실제로 쓸 수 있는 전력량은
사용 가능 전력량(\(E_u\), kWh)
\(=\)
정격 용량(7 kWh)
\(\times\)
방전 심도(90%)
\(\div\)
100
\(\times\)
충방전 효율(90%)
\(\div\)
100
\(7 \times 0.9 \times 0.9 = 5.67\)
이해의 핵심
카탈로그의 ‘7kWh’는 배터리 자체의 크기(정격 용량)이며, 그 전부가 가전에 전달되지는 않습니다. 배터리는 바닥까지 다 쓰면 수명이 줄어들기 때문에 제품에서 ‘90%까지’처럼 쓰는 범위를 정해 둡니다(방전 심도, DOD). 게다가 모아 둔 전기를 꺼낼 때 배터리 내부나 변환 장치(PCS)에서 일부가 열로 사라집니다(충방전 효율). 이 둘을 곱하고 남은 것이 실제로 쓸 수 있는 전력량(실효 용량)입니다. 위의 예에서는 7kWh 가운데 쓸 수 있는 것은 약 5.67kWh, 즉 81%입니다.
이 계산기의 ‘충방전 효율’은 정격 용량(배터리에 모여 있는 양)에 ‘꺼낼 때의 손실’을 묶어 한 번만 곱하는 값입니다. 카탈로그의 ‘왕복 효율’(충전부터 방전까지 전체의 효율. 충전할 때의 손실도 포함)을 넣으면 조금 보수적인(안전한 쪽의) 어림값이 됩니다. 카탈로그에 ‘실효 용량’이나 ‘실사용 용량’이 적힌 제품이라면 그 값이 이 \(E_u\)에 해당합니다. 방전 심도와 효율의 값은 제품마다 다르고, 배터리가 오래되면 열화로 용량 자체도 조금씩 줄어듭니다.
필요한 정격 용량
수학 표기
(일반적인 수식)
\(E_{r}\)
\(=\)
\(E_{u}\)
\(\div\)
\((\)
\(D\)
\(\div\)
\(100\)
\(\times\)
\(\eta\)
\(\div\)
\(100\)
\()\)
말로 쓴 표기
(기호를 말로 바꾼 식)
④
필요한 정격 용량(\(E_r\), kWh)
\(=\)
①
사용할 전력량(\(E_u\), kWh)
\(\div\)
\((\)
②
방전 심도(\(D\), %)
\(\div\)
100
\(\times\)
③
충방전 효율(\(\eta\), %)
\(\div\)
100
\()\)
공식을 말로 읽으면
①
사용할 전력량(\(E_u\), kWh)
을
②
방전 심도(\(D\), %)
를 100으로 나눈 비율과
③
충방전 효율(\(\eta\), %)
을 100으로 나눈 비율의 곱(사용 가능 비율)으로 나누면
④
필요한 정격 용량(\(E_r\), kWh)
이 됩니다
간단한 예
밤사이 6kWh를 쓰고 싶을 때, 방전 심도 90%, 충방전 효율 90%인 배터리에 필요한 정격 용량은
필요한 정격 용량(\(E_r\), kWh)
\(=\)
사용할 전력량(6 kWh)
\(\div\)
\((\)
방전 심도(90%)
\(\div\)
100
\(\times\)
충방전 효율(90%)
\(\div\)
100
\()\)
\(6 \div (0.9 \times 0.9) = 6 \div 0.81 \fallingdotseq 7.41\)
이해의 핵심
공식 1을 ‘정격 용량을 구하는 꼴’로 바꾼 것입니다. 쓰고 싶은 전력량을 ‘사용 가능 비율(방전 심도의 비율 × 효율의 비율)’로 나눕니다. 이 비율은 1보다 작으므로 필요한 정격 용량은 쓰고 싶은 전력량보다 반드시 커집니다. 위의 예에서는 6kWh를 쓰려면 약 7.41kWh의 정격 용량이 필요하고, 시판되는 용량 등급에 맞추면 8kWh 안팎의 제품이 기준이 됩니다(이 계산기는 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16kWh를 기준 등급으로 삼아, 필요한 정격 용량 이상인 것 가운데 가장 작은 것을 보여 줍니다. 실제 제품의 용량은 제조사마다 다릅니다).
쓰고 싶은 전력량은 ‘밤사이(해 질 녘부터 다음 날 아침까지)의 사용량’이나 ‘정전 중에 돌릴 가전의 합계’로 정합니다. AMI(지능형 계량기)가 달린 집이라면 한전ON에서 시간대별 사용량을 볼 수 있으니 그 값을 쓰고, 모르면 공식 4처럼 가전을 쌓아 올려 어림합니다.
사용 시간
수학 표기
(일반적인 수식)
\(t\)
\(=\)
\(E_{u}\)
\(\times\)
\(1000\)
\(\div\)
\(P\)
말로 쓴 표기
(기호를 말로 바꾼 식)
④
사용 시간(\(t\), 시간)
\(=\)
①
사용 가능 전력량(\(E_u\), kWh)
\(\times\)
②
1000(kWh → Wh 환산)
\(\div\)
③
동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(\(P\), W)
공식을 말로 읽으면
①
사용 가능 전력량(\(E_u\), kWh)
에
②
1000
을 곱해 Wh(와트시)로 바꾸고
③
동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(\(P\), W)
으로 나누면
④
사용 시간(\(t\), 시간)
이 됩니다
간단한 예
사용 가능 전력량이 5.67kWh인 배터리로 냉장고 50W, LED 조명 40W, TV 100W, 와이파이 공유기 10W(합계 200W)를 동시에 쓸 때의 사용 시간은
사용 시간(\(t\), 시간)
\(=\)
사용 가능 전력량(5.67 kWh)
\(\times\)
1000
\(\div\)
합계 소비전력(200 W)
\(5.67 \times 1000 \div 200 = 28.35\)
이해의 핵심
전력량(Wh)은 ‘전력(W) × 시간’이므로, 거꾸로 ‘전력량 ÷ 전력’이 시간이 됩니다. kWh를 Wh로 바꾸려고 1000을 곱하는 것을 잊지 마세요. 위의 예에서는 28.35시간, 즉 약 28시간 21분(0.35시간 × 60분 = 21분) 쓸 수 있다는 계산입니다.
여기서 쓰는 것은 ‘사용 가능 전력량’이며 정격 용량이 아닙니다. 정격 용량 7kWh를 그대로 써서 7000 ÷ 200 = 35시간으로 계산하면 실제보다 길게 어림하게 됩니다. 또 배터리에는 용량과는 별도로 ‘정격 출력(kW)’이라는, 동시에 낼 수 있는 전력의 상한이 있어서, 합계 소비전력이 이를 넘는 가전들은 용량이 남아 있어도 동시에 돌릴 수 없습니다.
가전 전력량 쌓아 올리기
수학 표기
(일반적인 수식)
\(E_{u}\)
\(=\)
\(\sum\)
\((\)
\(P_{i}\)
\(\times\)
\(t_{i}\)
\()\)
\(\div\)
\(1000\)
말로 쓴 표기
(기호를 말로 바꾼 식)
④
사용할 전력량(\(E_u\), kWh)
\(=\)
\(\sum\)
\((\)
①
가전 \(i\)의 소비전력(\(P_i\), W)
\(\times\)
②
가전 \(i\)의 사용 시간(\(t_i\), 시간)
\()\)
\(\div\)
③
1000(Wh → kWh 환산)
공식을 말로 읽으면
①
가전 \(i\)의 소비전력(\(P_i\), W)
에
②
가전 \(i\)의 사용 시간(\(t_i\), 시간)
을 곱해 가전별 전력량(Wh)을 구하고, 모든 가전에 대해 더한(Σ) 뒤
③
1000
으로 나눠 kWh로 바꾸면
④
사용할 전력량(\(E_u\), kWh)
이 됩니다
간단한 예
정전된 하룻밤에 냉장고 50W를 24시간, LED 조명 40W를 6시간, TV 100W를 4시간, 스마트폰 충전 30W를 3시간 쓸 때 필요한 전력량은
사용할 전력량(\(E_u\), kWh)
\(=\)
\((\)
50 W
\(\times\)
24시간
\(+\)
40 W
\(\times\)
6시간
\(+\)
100 W
\(\times\)
4시간
\(+\)
30 W
\(\times\)
3시간
\()\)
\(\div\)
1000
\((1200 + 240 + 400 + 90) \div 1000 = 1930 \div 1000 = 1.93\)
이해의 핵심
\(\sum\)(시그마)는 ‘모두 더한다’는 기호로, 가전 1, 가전 2, …의 ‘소비전력 × 사용 시간’을 모두 더한다는 뜻입니다. 가전마다 ‘W × 시간 = Wh’를 구해 합하고, 마지막에 1000으로 나눠 kWh로 바꿉니다. 위의 예의 1.93kWh를 공식 2에 넣으면 필요한 정격 용량은 1.93 ÷ 0.81 ≒ 2.38kWh로, 4kWh 등급의 작은 배터리로도 하룻밤은 감당할 수 있다는 계산입니다.
소비전력은 본체 라벨이나 카탈로그의 값을 쓰지만, 냉장고·에어컨처럼 온도를 유지하려고 켜졌다 꺼졌다 하는 가전은 라벨의 값(최대에 가까운 값)이 아니라 평균 소비전력을 넣어야 실제에 가까워집니다. 반대로 전자레인지나 인덕션처럼 큰 전력을 짧게 쓰는 가전은 전력량은 작아도 ‘동시에 낼 수 있는 전력(정격 출력)’의 상한에 걸리기 쉬우니 주의하세요.
배터리로 실제로 쓸 수 있는 전력량(실효 용량)은 ‘정격 용량 × 방전 심도의 비율 × 충방전 효율의 비율’이며, 카탈로그의 정격 용량보다 2~3할 정도 작아집니다(방전 심도 90%, 효율 90%라면 약 19% 감소). 필요한 정격 용량은 그 반대로 ‘쓰고 싶은 전력량 ÷ (방전 심도의 비율 × 효율의 비율)’, 사용 시간은 ‘사용 가능 전력량(Wh) ÷ 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(W)’으로 구할 수 있습니다. 용량과는 별도로 정격 출력(kW)의 상한이 있다는 점도 잊지 마세요.
용어·기호 해설
기호
| \(E_r\) | 이 알 | 배터리의 정격 용량(kWh)입니다. \(E\)는 energy(에너지·전력량)의 머리글자이고, 오른쪽 아래의 작은 \(r\)은 rated(정격의)의 머리글자입니다. 카탈로그의 ‘배터리 용량 ○kWh’ 값입니다. |
| \(E_u\) | 이 유 | 실제로 쓸 수 있는 전력량(실효 용량, kWh)입니다. 오른쪽 아래의 \(u\)는 usable(쓸 수 있는)의 머리글자입니다. 필요한 용량을 구할 때는 ‘쓰고 싶은 전력량’이라는 뜻으로 씁니다. |
| \(D\) | 디 | 방전 심도(%)입니다. 정격 용량 가운데 어디까지 다 쓰는지의 비율이며, 영어 Depth of Discharge(방전의 깊이)의 머리글자입니다. DOD라고도 씁니다. |
| \(\eta\) | 에타 | 충방전 효율(%)입니다. 그리스 문자 에타로, 물리·공학에서 효율을 나타내는 문자로 관례적으로 씁니다. 배터리에 모여 있는 전기 가운데 꺼내서 가전까지 전달되는 비율입니다. |
| \(t\) | 티 | 사용 시간(시간)입니다. 영어 time(시간)의 머리글자입니다. |
| \(P\) | 피 | 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(W)입니다. 영어 power(전력)의 머리글자입니다. |
| \(P_i,\ t_i\) | 피 아이, 티 아이 | 가전 \(i\)(첫 번째, 두 번째, …)의 소비전력(W)과 사용 시간(시간)입니다. 오른쪽 아래의 \(i\)는 ‘몇 번째인지’를 나타내는 번호로, index(첨자)의 머리글자입니다. |
| \(\sum\) | 시그마 | ‘모두 더한다’를 나타내는 기호입니다. 그리스 문자 시그마로, 영어 Sum(합계)의 머리글자 S에 해당합니다. 가전 1, 가전 2, …의 전력량을 모두 더한다는 뜻으로 쓰고 있습니다. |
| 100, 1000 | 백, 천 | 단위를 환산하기 위한 상수입니다. 100은 ‘%’를 ‘비율(0.9 등)’로 바꾸기 위해, 1000은 ‘kWh’와 ‘Wh’(k = 킬로 = 1000배)를 오가기 위해 씁니다. |
용어
| 정격 용량 | 배터리에 모아 둘 수 있는 전기의 양으로 제조사가 정한 값(kWh)입니다. 카탈로그의 ‘배터리 용량’, ‘저장 용량’도 거의 같은 뜻입니다. 배터리 자체의 크기이며, 그 전부를 가전에 쓸 수 있는 것은 아닙니다. |
| 실효 용량(실사용 용량) | 정격 용량 가운데 실제로 가전에 전달되는 전기의 양(kWh)입니다. 정격 용량에 방전 심도의 비율과 충방전 효율의 비율을 곱한 값으로, 카탈로그에 이 값이 적힌 제품도 있습니다. 배터리를 비교할 때는 정격 용량이 아니라 이 값으로 비교하는 것이 실제에 맞습니다. |
| 방전 심도(DOD) | 정격 용량 가운데 어디까지 다 쓰는지의 비율(%)입니다. 리튬 이온 배터리는 바닥까지 다 쓰면 수명이 줄어들기 때문에 제품에서 ‘90%까지’처럼 쓰는 범위를 제한합니다. DOD 90%라면 정격 용량의 10%는 항상 남겨 두는 설계입니다. |
| 충방전 효율 | 배터리에 모여 있는 전기 가운데 꺼내서 가전까지 전달될 때까지 사라지지 않고 남는 비율(%)입니다. 방전할 때 배터리나 변환 장치(PCS)에서 일부가 열이 되어 사라집니다. 이 계산기에서는 이런 꺼낼 때의 손실을 묶어 ‘충방전 효율’로 정격 용량에 한 번만 곱합니다. 가정용은 85~95% 정도가 일반적입니다. |
| 왕복 효율 | 전기를 모으는(충전) 단계부터 꺼내는(방전) 단계까지 전체에서 사라지지 않고 남는 비율(%)입니다. 카탈로그에 적힌 ‘충방전 효율’은 이 왕복 효율인 경우가 많고 충전할 때의 손실도 포함합니다. 이 계산기의 ‘충방전 효율’ 칸에 왕복 효율을 넣으면 충전 손실까지 빼게 되므로 조금 보수적인(안전한 쪽의) 어림값이 됩니다. |
| 정격 출력 | 배터리가 동시에 낼 수 있는 전력의 상한(kW)입니다. 용량(kWh)이 ‘물탱크의 크기’라면 출력(kW)은 ‘수도꼭지의 굵기’입니다. 정격 출력 2kW인 배터리로는 합계 2000W를 넘는 가전들을 용량이 남아 있어도 동시에 돌릴 수 없습니다. 정전 때는 평소보다 출력이 제한되는 제품도 있습니다. |
| 전력(W, kW) | 전기가 쓰이는 ‘세기’로, 단위는 W·kW입니다. 정격 출력이나 가전의 소비전력은 전력입니다. 전력량(Wh·kWh)과는 ‘전력량 = 전력 × 시간’의 관계입니다. |
| 전력량(Wh, kWh) | 쓴 전기의 ‘총량’으로, 단위는 Wh·kWh입니다. 전력량 = 전력 × 시간이며, 1kWh는 1000W를 1시간 쓴 양입니다. 배터리의 용량이나 파워뱅크의 용량(Wh)은 전력량입니다. |
| Wh(와트시) | 전력량의 단위로, 1W의 전력을 1시간 쓴 양입니다. 캠핑용 파워뱅크나 보조배터리의 용량에 쓰입니다. 1000Wh = 1kWh이므로, 이 페이지에 넣을 때는 1000으로 나눠 kWh로 바꿉니다. |
| SOC(충전 상태) | 지금 배터리에 남아 있는 전기의 비율(%)입니다. 영어 State Of Charge(충전 상태)의 머리글자로, 스마트폰의 배터리 잔량 표시와 같은 것입니다. 방전 심도가 DOD 90%라면 SOC가 10%가 된 시점에서 방전을 멈추는 설계입니다. |
| 전체 부하형 | 정전 때 집 전체(에어컨이나 인덕션까지 포함하는 제품도 있음)에 전기를 보낼 수 있는 방식의 배터리입니다. 정전 대비용으로 고를 때는 돌리고 싶은 가전이 그 범위에 들어가는지 확인합니다. |
| 특정 부하형 | 정전 때 미리 정해 둔 회로(냉장고 콘센트나 일부 조명 등)에만 전기를 보내는 방식의 배터리입니다. 정전 대비용으로 고를 때는 돌리고 싶은 가전이 그 범위에 들어가는지 확인합니다. |
| PCS(전력변환장치) | 배터리의 직류와 가정의 교류를 서로 바꾸는 장치입니다(태양광에서는 인버터라고도 합니다). 태양광 발전이나 ESS에 반드시 달려 있으며, 이 변환 때에도 전기의 일부가 사라집니다(충방전 효율에 포함되는 손실의 하나). |
| 열화(사이클 열화) | 충전과 방전을 되풀이하는(한 번에 1사이클) 동안 배터리에 모아 둘 수 있는 양이 조금씩 줄어드는 것입니다. 10년쯤 쓰면 용량이 2~3할 줄어드는 일도 있으므로, 오래 쓸 생각이라면 조금 여유 있는 용량을 고르는 방법도 있습니다. |
| 자가소비(태양광과 함께 쓰기) | 태양광으로 발전한 전기를 팔지 않고 집에서 쓰는 것입니다. 낮에 남은 전기를 배터리에 모아 해가 진 뒤에 쓰면 자가소비가 늘어나고, 이때 배터리에 필요한 용량은 대체로 ‘밤사이 사용량’으로 정해집니다. 다만 한국의 주택용 태양광은 한전과 상계거래를 해서 낮에 남은 전기도 사용량에서 빠지므로, 전기요금만 보면 배터리가 꼭 필요하지는 않은 경우가 많습니다. |
| AMI(지능형 계량기) | 전기 사용량을 15분 단위 등으로 자동 검침해 한전에 보내는 계량기입니다. AMI가 달린 집은 한전ON(한국전력 앱·웹)에서 시간대별 사용량을 볼 수 있어 ‘밤사이 사용량’을 조사하는 데 쓸 수 있습니다. 없다면 전기요금 청구서의 월 사용량으로 밤사이의 비율을 대략 어림합니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘의미를 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 이해해 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
막히면 이 표의 단원으로 돌아가 보는 것이 가장 빠른 길입니다.
| 비율과 백분율(초등학교 6학년, 11~12세) |
|
| 소수의 곱셈·나눗셈(초등학교 5~6학년, 10~12세) |
|
| 단위 환산(초등학교~중학교) |
|
| 전력과 전력량(중학교 과학, 12~15세) |
|
Excel로 계산하는 방법
아래 표를 통째로 복사해 Excel의 A1 셀에 붙여 넣으면 그대로 사용할 수 있습니다.
사용 가능 전력량(실효 용량)을 구하는 표
| 정격 용량(kWh) | 7 |
| 방전 심도(%) | 90 |
| 충방전 효율(%) | 90 |
| 사용 가능 전력량(kWh) | =B1*B2/100*B3/100 |
필요한 정격 용량을 구하는 표
| 사용할 전력량(kWh) | 6 |
| 방전 심도(%) | 90 |
| 충방전 효율(%) | 90 |
| 필요한 정격 용량(kWh) | =B1/(B2/100*B3/100) |
사용 시간을 구하는 표
| 사용 가능 전력량(kWh) | 5.67 |
| 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(W) | 200 |
| 사용 시간(시간) | =B1*1000/B2 |
가전 전력량을 쌓아 올리는 표
| 냉장고의 소비전력(W) | 50 |
| 냉장고의 사용 시간(시간) | 24 |
| LED 조명의 소비전력(W) | 40 |
| LED 조명의 사용 시간(시간) | 6 |
| TV의 소비전력(W) | 100 |
| TV의 사용 시간(시간) | 4 |
| 스마트폰 충전의 소비전력(W) | 30 |
| 스마트폰 충전의 사용 시간(시간) | 3 |
| 사용할 전력량(kWh) | =(B1*B2+B3*B4+B5*B6+B7*B8)/1000 |
붙여 넣으면 B열의 위쪽 칸이 입력란이 되고, 초록색 수식 셀이 자동 계산 결과가 됩니다.
첫 번째 표는 정격 용량 7kWh, 방전 심도 90%, 효율 90%인 예로, B4에 5.67(kWh)이 표시됩니다. 두 번째 표는 밤사이 6kWh를 쓰고 싶은 예로, B4에 약 7.41(kWh)이 표시됩니다. 세 번째 표는 사용 가능 전력량 5.67kWh, 합계 200W인 예로, B3에 28.35(시간)가 표시됩니다. 네 번째 표는 냉장고, LED 조명, TV, 스마트폰 충전으로 하룻밤을 보내는 예로, B9에 1.93(kWh)이 표시됩니다. 가전을 늘릴 때는 행을 더하고, 마지막 수식에 ‘+B9*B10’처럼 곱셈의 짝을 추가하세요.
첫 번째 표는 정격 용량 7kWh, 방전 심도 90%, 효율 90%인 예로, B4에 5.67(kWh)이 표시됩니다. 두 번째 표는 밤사이 6kWh를 쓰고 싶은 예로, B4에 약 7.41(kWh)이 표시됩니다. 세 번째 표는 사용 가능 전력량 5.67kWh, 합계 200W인 예로, B3에 28.35(시간)가 표시됩니다. 네 번째 표는 냉장고, LED 조명, TV, 스마트폰 충전으로 하룻밤을 보내는 예로, B9에 1.93(kWh)이 표시됩니다. 가전을 늘릴 때는 행을 더하고, 마지막 수식에 ‘+B9*B10’처럼 곱셈의 짝을 추가하세요.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
아래 표를 통째로 복사해 Google 스프레드시트의 A1 셀에 붙여 넣으면 그대로 사용할 수 있습니다.
사용 가능 전력량(실효 용량)을 구하는 표
| 정격 용량(kWh) | 7 |
| 방전 심도(%) | 90 |
| 충방전 효율(%) | 90 |
| 사용 가능 전력량(kWh) | =B1*B2/100*B3/100 |
필요한 정격 용량을 구하는 표
| 사용할 전력량(kWh) | 6 |
| 방전 심도(%) | 90 |
| 충방전 효율(%) | 90 |
| 필요한 정격 용량(kWh) | =B1/(B2/100*B3/100) |
사용 시간을 구하는 표
| 사용 가능 전력량(kWh) | 5.67 |
| 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(W) | 200 |
| 사용 시간(시간) | =B1*1000/B2 |
가전 전력량을 쌓아 올리는 표
| 냉장고의 소비전력(W) | 50 |
| 냉장고의 사용 시간(시간) | 24 |
| LED 조명의 소비전력(W) | 40 |
| LED 조명의 사용 시간(시간) | 6 |
| TV의 소비전력(W) | 100 |
| TV의 사용 시간(시간) | 4 |
| 스마트폰 충전의 소비전력(W) | 30 |
| 스마트폰 충전의 사용 시간(시간) | 3 |
| 사용할 전력량(kWh) | =(B1*B2+B3*B4+B5*B6+B7*B8)/1000 |
곱셈과 나눗셈만 쓰는 수식이므로 Excel과 같은 수식을 그대로 쓸 수 있습니다. 표를 통째로 복사해 A1 셀에 붙여 넣고, B열을 내 배터리·가전의 숫자로 바꿔 쓰세요. 가전 쌓아 올리기는 SUMPRODUCT 같은 함수를 쓰지 않아도, 위의 수식처럼 곱셈의 짝을 더해 가면 충분합니다.
Python으로 계산하는 방법
rated_kwh = 7 # 배터리의 정격 용량(kWh)
dod_percent = 90 # 방전 심도 DOD(%)
efficiency_percent = 90 # 충방전 효율(%)
# 사용 가능 전력량(실효 용량) = 정격 용량 × DOD × 효율
usable_kwh = rated_kwh * dod_percent / 100 * efficiency_percent / 100
print(f"사용 가능 전력량: {usable_kwh:.2f} kWh")
# 정전 때 돌리고 싶은 가전: (이름, 소비전력 W, 사용 시간)
appliances = [
("냉장고", 50, 24),
("LED 조명", 40, 6),
("TV", 100, 4),
("스마트폰 충전", 30, 3),
]
needed_kwh = sum(watts * hours for _, watts, hours in appliances) / 1000
print(f"사용할 전력량: {needed_kwh:.2f} kWh")
# 필요한 정격 용량 = 사용할 전력량 ÷ (DOD × 효율)
required_kwh = needed_kwh / (dod_percent / 100 * efficiency_percent / 100)
print(f"필요한 정격 용량: {required_kwh:.2f} kWh")
# 사용 시간 = 사용 가능 전력량(Wh) ÷ 동시에 쓰는 가전의 합계 소비전력(W)
total_watts = sum(watts for _, watts, _ in appliances)
hours = usable_kwh * 1000 / total_watts
print(f"합계 {total_watts} W를 동시에 쓰면 {hours:.1f}시간(약 {int(hours)}시간 {round((hours - int(hours)) * 60)}분) 쓸 수 있습니다")
표준 라이브러리만으로 동작합니다. 맨 위의 정격 용량, 방전 심도, 효율과 appliances의 각 행(이름, 소비전력, 사용 시간)을 내 값으로 바꿔 실행하세요. 행을 더하면 5대 넘는 가전도 쌓아 올릴 수 있습니다.
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
사용 가능 전력량(실효 용량)
E_u = E_r × D ÷ 100 × η ÷ 100
E_u = E_r \times \frac{D}{100} \times \frac{\eta}{100}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>E</mi><mi>u</mi></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>E</mi><mi>r</mi></msub>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>D</mi><mn>100</mn></mfrac>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>η</mi><mn>100</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
E_u = E_r * D/100 * eta/100
usable = rated*dod/100*efficiency/100
E_u := E_r*dod/100*eta/100;
E_u = E_r*D/100*eta/100;
E_u = E_r×D/100×η/100
필요한 정격 용량
E_r = E_u ÷ (D ÷ 100 × η ÷ 100)
E_r = \frac{E_u}{\dfrac{D}{100} \times \dfrac{\eta}{100}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>E</mi><mi>r</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub><mi>E</mi><mi>u</mi></msub>
<mrow>
<mfrac><mi>D</mi><mn>100</mn></mfrac>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>η</mi><mn>100</mn></mfrac>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
E_r = E_u / (D/100 * eta/100)
rated = usable/(dod/100*efficiency/100)
E_r := E_u/(dod/100*eta/100);
E_r = E_u/(D/100*eta/100);
E_r = E_u/(D/100×η/100)
사용 시간
t = E_u × 1000 ÷ P
t = \frac{E_u \times 1000}{P}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>t</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><msub><mi>E</mi><mi>u</mi></msub><mo>×</mo><mn>1000</mn></mrow>
<mi>P</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
t = E_u * 1000 / P
hours = usable*1000/power
t := E_u*1000/P;
t = E_u*1000/P;
t = E_u×1000/P
가전 전력량 쌓아 올리기
E_u = Σ(P_i × t_i) ÷ 1000
E_u = \frac{\sum_{i} P_i \, t_i}{1000}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>E</mi><mi>u</mi></msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<munder><mo>∑</mo><mi>i</mi></munder>
<msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub>
<msub><mi>t</mi><mi>i</mi></msub>
</mrow>
<mn>1000</mn>
</mfrac>
</mrow>
</math>
E_u = (sum_i P_i t_i) / 1000
usable = Total[power*hours]/1000
E_u := add(P[i]*t[i], i = 1..n)/1000;
E_u = sum(P.*t)/1000;
E_u = (∑(P_i×t_i))/1000
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 가정용 배터리(ESS)의 용량 계산 도우미입니다. 다음 계산을 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 숫자만을 근거로 답해 주세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 방전 심도(DOD)는 90%, 충방전 효율은 90%로 합니다. 1. 정격 용량 7kWh인 배터리로 실제로 쓸 수 있는 전력량(kWh)을 ‘정격 용량 × DOD ÷ 100 × 효율 ÷ 100’으로 구해 주세요. 2. 정전 때 다음 가전을 쓸 때 필요한 전력량(kWh)을 ‘소비전력(W) × 사용 시간의 합계 ÷ 1000’으로 구해 주세요. · 냉장고: 50W, 24시간 · LED 조명: 40W, 6시간 · TV: 100W, 4시간 · 스마트폰 충전: 30W, 3시간 3. 2의 전력량을 감당하는 데 필요한 정격 용량(kWh)을 ‘필요한 전력량 ÷ (DOD ÷ 100 × 효율 ÷ 100)’으로 구해 주세요. 4. 1의 배터리로 위의 가전 4개(합계 220W)를 동시에 쓸 때의 사용 시간(시간)을 ‘사용 가능 전력량 × 1000 ÷ 합계 소비전력’으로 구하고, ‘○시간 ○분’으로도 바꿔 주세요. 계산에 쓴 식과 실행 결과의 숫자를 보여 주세요.
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
간단하고 무료
무료로 횟수 제한 없이 변환
전문 지식 없이도 직관적이고 간단하게 사용
전문 지식 없이도 직관적이고 간단하게 사용
회원가입 불필요
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관련 기능
태양광 발전량 계산기(용량·일사량·방위·경사로 월별·연간 kWh)
설비 용량(kW), 지역의 일사량, 지붕의 방위와 경사각으로 월별·연간 발전량(kWh)을 계산합니다. 낮에 발전한 전기를 배터리에 모아 밤에 쓰는 계획의 출발점이 됩니다
가전 전기요금 계산기(소비전력으로 사용량·요금 계산)
가전 한 대의 소비전력(W), 가동률, 사용 시간으로 하루·1주·1개월·1년의 전력 사용량과 전기요금을 계산합니다. 배터리에 모은 전기의 ‘전기요금’을 알고 싶을 때 쓰세요
