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재생에너지 저장을 위한 산화환원 흐름전지

전문가 제언: ○ 재생에너지 가운데서도 태양과 풍력은 가장 풍부하고 쉽게 접근할 수 있어 미래의 에너지로 부상하고 있다. 2020년까지 474GW의 풍력발전시설이 세워질 것이라고 WEC(World Energy Council)가 발표하였다. 또한 태양광발전은 세계적으로 매년 40%씩 증가하고 있다. 재생에너지가 20% 이상으로 그리드에 접촉하는 것은 추가적인 저장 없이는 그리드의 안정성이 위험하다.

○ 이와 관련하여 전체 파워시스템의 신뢰와 사용을 위해 부가가치 있는 전기에너지 저장시스템(EES: Electrical Energy-storage System)이 필요한 것이 최근 들어 많이 강조되고 있는 이유이다. 예를 들면 미국은 2%의 전기만이 저장을 통해 분배된다. 이러한 전력의 수요와 공급의 불일치를 보완하기 위하여 수천 대의 발전기에 의존하고 있다. 이들 발전기는 대기수요에 대응하기 위해 온라인에 연결되나 보통 아이들링 시간이 길어서 전기자원의 낭비가 많다.

○ 재생자원인 태양과 풍력은 태양이 비출 때와 바람이 불 때만 기능하여 소비자의 수요와 같이 가지 않는다. 잉여에너지의 저장과 높은 구동에 대한 대응으로 시간대별 전기가를 도입, 소비자에게는 저가의 전기를 공급할 수 있다. 또한 발전시스템의 첨두부하 수요에 대응할 수 있어 보급안정성과 시설비를 줄일 수 있다.

○ 에너지 서비스는 2개의 카테고리로 나누는데 전기의 질과 관리이다. 전자는 단시간의 충ㆍ방전 사이클과 그리드안정과 주파수 조정 등이고 후자는 장시간의 충ㆍ방전과 관련된 부하추적, 파워균형과 그리드부하 인자의 개선 등이다. 이 글은 최근의 개발기술 동향을 분석한 다음 산화환원 흐름전지(RFB: Redox Flow Battery) 기술의 앞으로의 방향과 전망을 소개한 것이다. 국내에서는 흐름전지 시스템에 대하여 한국에너지기술연구원(KIER)과 삼성전자가 연구하고 있다.

저자: Piergiorgio Alotto,MassimoGuarnieri, FedericoMoro
자료유형: 학술정보