한국전력이 하이브리드형 ESS(에너지저장시스템)에 적용되는 세계 최대 ㎿급 슈퍼커패시터의 경제적 모델 개발에 박차를 가하고 있다.

한국전력은 최근 전북 고창전력시험센터에서 ㎿급 슈퍼커패시터 계통연계시스템 구축 및 주파수 조정용 하이브리드 ESS의 계통 적용을 위한 실증시스템 준공식을 개최했다고 25일 밝혔다.

이날 준공식에는 한국전력 김숙철 기술혁신본부장, 전북도 신원식 정무부지사, 한국전력 이철휴 계통계획처장, 이중호 전력연구원장, 비나텍㈜ 성도경 대표이사 등 30여 명이 참석했다.

한국전력 전력연구원과 ㈜비나텍은 지난해부터 하이브리드 ESS에 적용되는 ㎿급 주파수 조정용 슈퍼커패시터의 경제적인 모델 개발을 목적으로 ‘㎿급 고용량 슈퍼커패시터 시스템 개발 및 실증’ 연구과제를 진행하고 있다.

공동연구는 슈퍼커패시터를 국내 계통 변전소에 유입할 수 있는 크기의 용량으로 확대하고, 하이브리드 ESS 운영 전략 수립 및 실증 이력 확보를 통한 보급 기반 구축을 목표로 한다.

각 기관은 2023년 12월까지 ▲㎿급 장수명·고용량 슈퍼캡 개발 ▲슈퍼캡-배터리 하이브리드 ESS 기반 구축 및 운영기술 개발 ▲2.4억원/㎿ 이하의 경제적 슈퍼캡 모델 확보 등 과제를 수행한다.

이번에 준공된 시스템은 슈퍼캐퍼시터-배터리와의 경제적 협조 운전 전략을 수립하기 위한 고출력뱅크(15초)다.

슈퍼커패시터와 배터리의 협조 운전을 실제 계통에 실증하는 기술은 선진국에서 시도하고 있으나 아직 실증단계까지 도달하지 못했다. 한국전력 전력연구원은 100㎾급 그래핀 슈퍼커패시터 기술 개발 경험을 바탕으로 계통연계 시스템의 경제적인 사업화 모델을 추진 중이다.

한국전력은 2023년까지 슈퍼커패시터의 에너지 밀도를 2배 이상 향상시켜 30초 이상 ㎿급 출력을 낼 수 있는 고용량 시스템을 개발할 예정이다. 또한 사업화 모델을 확보해 한전의 기술적 우위와 다양한 수요 기반을 바탕으로 세계시장 선점을 위한 전략적 아이템으로 활용할 계획이다.

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

/김혜린 기자         김혜린 기자의 다른 기사 보기