태양광패널서 생산 전력 심야시간ㆍ피크타임때 사용 장점
■ 에너지 자원융합 시대
(1) 삼성SDI
에너지와 천연자원이 하나의 무기가 될 정도로 에너지ㆍ자원이 중요한 시대가 됐다.
이 때문에 각국 정부는 에너지 공급의 안정성 및 효율적 사용기반을 확보하고 국가 에너지 기술 자립도를 제고하는 것이 중요 국가 과제가 됐다.
국내에서도 고유가와 기후변화협약 등 전 세계적인 에너지 환경변화에 적극 대응하는 한편 친환경 녹색성장을 실현하기 위한 기술개발 지원에 나서고 있다. 한국에너지기술평가원의 에너지자원융합 원천기술 개발사업도 그 중 하나로, 디지털타임스는 이번 기획을 통해 다양한 에너지 자원 개발 노력을 살펴본다.
삼성SDI가 주관한 `10㎾h급 리튬이온전지 에너지저장시스템 실증 과제'는 리튬이온 배터리를 이용한 가정용 에너지저장시스템(ESSㆍEnergy Storage System)을 개발, 실증을 거쳐 조기에 상업화가 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
가정용 ESS는 가정에 설치된 태양광 패널에서 생산된 전력이나 전력수요가 상대적으로 적은 심야에 전력을 저장했다가 전력수요가 많은 피크타임에 사용함으로써 전력 이용 효율을 높이는 장치다. 에너지 효율 및 전력 계통의 안정적 운영을 향상시키는 제품으로 최근 스마트그리드와 신재생에너지 보급 확대로 전력계통 효율화와 안정성이 강조됨에 따라 전력 공급과 수요 조절 및 품질 향상에 용이한 ESS가 필수 장치로 떠오르고 있다.
지난 2010년 6월 시작된 이번 과제를 통해 생산자는 전력사용량의 평준화(Load Leveling)를 해줌으로써 피크시간에 대응하기 위한 발전 투자비 절감이, 소비자는 신재생 에너지 연계에 따른 전력품질 안정화가 가능하다는 것을 삼성SDI는 실증하려 했다.
오는 5월까지 총 36개월 간 진행되는 이 과제는 삼성SDI 주도 하에 KTㆍ이엔테크놀로지ㆍ율촌화학ㆍ신흥SECㆍ전자부품연구원(KETI)ㆍ한국전기연구원(KERI)ㆍ대구 테크노파크 나노융합센터 등이 참여하고 있으며 배터리 소재, 리튬이온 셀(Li-ion cell) 양산 기술, 팩(Pack), 배터리관리시스템(BMS) 개발 등 다양한 분야에서의 기술 개발이 이뤄졌다.
이러한 여러 기술 개발을 통해 ESS의 다양한 기능이 구현됐다. 태양광 모듈에서 생산된 전력을 전력 변환 장치인 전원제어시스템(PCS)에서 DC전력을 AC전원으로 변환해 일반 가정에서 사용가능 하도록 했다.
또 여분의 AC전력을 DC전원으로 변환해 저장장치인 ESS에 저장, 피크시간 대에 필요한 만큼 전력을 출력해 전력 부족 현상을 방지할 수 있도록 하는 피크시프팅(peak shifting) 기능을 수행하도록 했다.
아울러 이러한 모든 기능들을 전력 관리 시스템인, 에너지관리시스템(EMS)에서 제어하고 전력 발전량 및 소비량 등을 모니터링함으로써 발전량 및 수요량을 예측 관리할 수 있도록 했다.
이러한 기술력을 바탕으로 낮은 가격에도 높은 안정성과 긴 수명을 보장하는 최적의 ESS를 개발, 대구 달성군 옥포면 강림리 10가구를 시작으로 총 100가구에 걸쳐 설치 완료해 현재 실증을 진행 중이다.
삼성SDI는 이번 실증을 통해 축적된 정보를 이용, 분석해 ESS의 필요성 및 유용성 측면을 부각시켜 보급화를 위한 환경 구축을 할 예정이다. 그리고 각 장치들의 장기간 동작을 위해 신뢰성을 확보하도록 하고 해외 유수의 인증기관의 인증을 획득해 빠른 기간 내에 경제성과 안전성을 겸비한 상품 개발에 힘쓸 계획이다.
이번 프로젝트 관리자인 이찬재 삼성SDI ES사업부 지원팀장은 "이번 과제를 통해 ESS의 기술적 효용성은 입증이 됐다"면서 "앞으로 정부가 전력요금체계 개선이나 보조금 정책 등을 통해 실제 생활에서 ESS의 효율성이 발휘될 수 있는 제도적 장치를 마련해 주길 기대한다"고 밝혔다.
이홍석기자 redstone@ |
