한국전력공사가 신재생에너지 간헐성(기상조건에 따른 발전량 변동)을 극복하기 위한 하이브리드형 에너지저장장치(ESS) 개발에 나선다.
한전 전력연구원과 비나텍은 지난해부터 하이브리드 ESS에 적용되는 ㎿급 주파수 조정용 슈퍼커패시터 경제적인 모델 개발을 목적으로 '㎿급 고용량 슈퍼커패시터 시스템 개발 및 실증' 연구과제를 진행하고 있다고 24일 밝혔다.
각 기관은 내년 12월까지 △㎿급 장수명·고용량 슈퍼캡 개발 △슈퍼캡-배터리 하이브리드 ESS 기반 구축 및 운영기술 개발 △㎿ 당 2억4000만원 이하 경제적 슈퍼캡 모델 확보 등 과제를 수행할 예정이다.
슈퍼커패시터는 15년 이상 장기 사용이 가능하고 유지비용이 적어 다른 단주기 ESS보다 유지보수 측면에서 유리하다. 배터리와 협조 운전을 통해 역무를 분담해 배터리 수명을 대폭 연장하고 전기품질을 높일 수 있다.
슈퍼커패시터와 배터리 협조 운전을 실제 계통에 실증하는 기술은 선진국에서 시도됐지만 아직 실증단계까지는 도달하지 못했다. 한전 전력연구원에서는 100㎾급 그래핀 슈퍼커패시터 기술 개발 경험을 바탕으로 계통연계 시스템 경제적인 사업화 모델을 추진한다.
한전 전력연구원과 비나텍은 내년까지 슈퍼커패시터 에너지 밀도를 두 배 이상 높여 30초 이상 ㎿급 출력을 내는 고용량 시스템을 개발할 예정이다. 또한 사업화 모델을 확보해 한전 기술 우위와 다양한 수요 기반을 바탕으로 세계 시장 선점을 위한 전략적 아이템으로 활용할 계획이다.
사업 연장선상으로 한전은 지난 23일 전북 고창전력시험센터에서 ㎿급 슈퍼커패시터 계통연계시스템을 구축하고 주파수 조정용 하이브리드 ESS 계통 적용을 위한 실증시스템 준공식을 개최한 바 있다.
한전 전력연구원 관계자는 “대용량 ㎿급 슈퍼커패시터-ESS 하이브리드 설계·운영 기술이 향후 에너지 시장에서 신재생에너지 간헐성을 보완할 것”이라면서 “탄소중립을 실현하는 중요한 한 축으로 자리매김할 수 있길 희망한다”고 밝혔다.
변상근기자 sgbyun@etnews.com
