대용량 MW급 슈퍼커패시터-ESS 하이브리드 시스템 기반 구축
주파수 조정용 배터리 부하경감 통한 수명연장·안전성 향상

한국전력 전력연구원과 ㈜비나텍은 23일 전북 고창전력시험센터에서 ‘MW(메가와트)급 슈퍼커패시터 계통연계시스템’을 구축하고, ‘주파수 조정용 하이브리드 ESS의 계통 적용을 위한 실증시스템 준공식’을 개최했다. 한전 제공

신재생에너지의 간헐성(기상 조건에 따른 발전량 변동)을 극복하기 위해 주파수 조정용 에너지저장장치(ESS)를 단독으로 사용할 경우, 잦은 주파수 변동으로 충방전 횟수가 증가해 배터리 화재와 수명 단축 등의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 다양한 설치환경에 적합한 하이브리드 형태의 ESS 개발이 요구되고 있다.

이런 가운데 한국전력은 비나텍과 하이브리드 에너지저장장지(ESS)에 적용되는 메가와트(MW)급 주파수 조정용 슈퍼커패시터의 경제적 모델 개발을 위해 실증 연구과제를 진행한다고 24일 밝혔다.

사업의 연장선상으로 한전은 전날 전북 고창전력시험센터에서 MW급 슈퍼커패시터 계통연계시스템을 구축하고 주파수 조정용 하이브리드 ESS의 계통 적용을 위한 실증시스템 준공식을 개최했다.

준공식에는 김숙철 한전 기술혁신본부장, 신원식 전라북도 정무부지사, 이철휴 한전 계통계획처장, 이중호 한전 전력연구원장, 성도경 비나텍 대표이사 등 30여 명이 참석했다.

양사는 연구과제로 내년 12월까지 △메가와트(MW)급 장수명·고용량 슈퍼캡 개발 △슈퍼캡-배터리 하이브리드 ESS 기반 구축 및 운영기술 개발 △MW당 2억 4000만 원 이하의 경제적 슈퍼캡 모델 확보 등의 과제를 수행할 계획이다.

슈퍼커패시터(super capacitor)는 리튬이차전지보다 저장용량이 적지만 충·방전을 매우 빠르게 할 수 있는 고효율·고용량 ESS를 말한다.

15년 이상 장기 사용이 가능하고 유지 비용이 적어 다른 단주기 ESS보다 유지 보수 측면에서 유리하다. 배터리와 협조 운전을 통해 역무를 분담함으로써 배터리의 수명을 대폭 연장하고 전기 품질도 향상할 수 있다.

한전 전력연구원 관계자는 “대용량 MW급 슈퍼커패시터-ESS 하이브리드 설계 및 운영 기술이 향후 에너지 시장에서 신재생에너지의 간헐성을 보완하여 탄소중립을 실현하는 중요한 한 축으로 자리매김할 수 있기를 희망한다”고 밝혔다.

송현수 기자 songh@busan.com