차세대 에너지 저장장치로 도약 - 기후부, 비(非)리튬계로 전력망 안전 높인다
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기후에너지환경부(장관 김성환)는 이호현 제2차관이 3월 9일 오후 에이치투(H2) 사업장(충남 계룡시 소재)에서 비(非)리튬계 에너지저장장치(ESS) 기업들과 간담회를 개최한다고 밝혔다.
이번 간담회는 지난 2월 20일에 발표된 ‘차세대 분산형 전력망 추진계획’의 원활한 이행을 위한 후속 조치로, 차세대 에너지저장장치로 도약이 기대되는 비리튬계 에너지저장장치의 기술 수준을 점검하고, 업계의 생생한 목소리와 어려움을 듣기 위해 마련되었다.
재생에너지 보급이 늘어나는 상황에서 장주기 에너지저장장치(LDES, Long Duration Energy Storage)는 유연한 전력망을 구축하는 핵심 기술이다. 태양광, 풍력 등 재생에너지 비중이 높아질수록 전력수급 불균형, 출력제한 증가 등 문제를 해소하기 위해 8시간 이상 장기간 저장이 가능한 장주기 저장장치 도입이 필수적이다.
장주기 기술로는 현재 배터리 기반 기술(BESS)로 리튬이온전지 보급률이 가장 높지만, 열폭주 위험과 같은 화재 위험을 최소화하면서 장시간 내구성과 안전성이 뛰어난 비리튬계의 다양한 기술이 개발되고 빠르게 상용화되고 있다.
장주기 에너지저장장치는 재생에너지의 간헐성을 보완하여 주력전원화하는 한편, 지역 내 생산-소비를 가능하게 하는 차세대 분산형 전력망의 핵심 기술이라고 할 수 있다.
비리튬계 에너지저장장치는 리튬계 에너지저장장치에 비해 △화재 및 폭발 우려가 거의 없고, △보편적인 소재(나트륨, 탄소 등)를 사용해 안정적인 공급망 확보가 가능하다. 아울러 △긴 시간(8~10시간) 동안의 충전 및 방전에 적합하며 특히 △25~30년 이상(흐름전지*, 카르노전지** 기준) 사용이 가능한 장점이 있다.
* 흐름전지: 액체 전해질(나트륨)을 탱크에 저장해 두고 펌프로 순환시키며 전기를 저장하고 방출하는 전지
** 카르노전지: 전기를 열로 바꿔 저장했다가 다시 전기로 만드는 저장 방식으로 열기관 효율을 설명하는 카르노 사이클에서 유래
이번에 방문한 바나듐 흐름전지 업체인 에이치투는 외부 탱크에 저장된 전해액을 순환시키며 충·방전을 수행하는 기술로, 8~10시간 장주기 운전에 적합하며 물 기반 전해액을 사용해 화재 폭발 위험이 현저히 낮고, 2만회 이상의 충·방전 수명을 확보할 수 있어 장기 운전이 가능하다. 에이치투는 현재 연간 330MWh 규모의 흐름전지 생산능력을 갖추고 있으며, 향후 시장확대에 대비해 연간 1.2GWh 규모의 생산 시설을 추가로 늘릴 예정이다.
이에 기후에너지환경부는 이번 제2차관 현장 방문에 맞춰 비리튬계 기업들과의 간담회를 개최하여, 에너지저장장치 기술의 다변화와 활성화 방안을 논의한다. 참석 기업들은 차세대 분산형 전력망 정책을 비리튬계 도약의 계기로 기대하고, 비리튬계 에너지저장장치 시범사업 지원과 기술개발 확대 등을 건의할 예정이다. 또한 이호현 제2차관은 이날 현장 방문에서 흐름전지 기반의 에너지저장장치를 생산하는 에이치투 사업장의 생산 설비와 공정을 살펴볼 예정이다.
이호현 기후에너지환경부 제2차관은 “재생에너지가 주력 전원이 되려면 재생에너지의 간헐성을 보완할 장주기 에너지저장장치 구축이 관건”이라고 하면서, “비리튬계 에너지저장장치 기술의 빠른 개발과 보급을 통해 우리 전력망을 보다 안정적이고 유연하게 운용하는 한편, 전 세계 시장 진출의 실적기록(트렉레코드)으로 활용되도록 하겠다”라고 밝혔다.
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