10시간 충·방전 가능 MWh급 바나듐 레독스 흐름전지 실증
10시간 충·방전 가능 MWh급 바나듐 레독스 흐름전지 실증
  • 이상복 기자
  • 승인 2022.08.08 16:20
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전력연구원, 100kW/1MWh 시스템 개발 나주에 설치
▲전력연구원이 효율을 높인 MWh급 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB, Vanadium Redox Flow Battery) 시스템을 개발해 실증에 돌입한다. 사진은 나주 에너지신기술연구원에 설치된 VRFB.
▲전력연구원이 효율을 높인 MWh급 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB, Vanadium Redox Flow Battery) 시스템을 개발해 실증에 돌입한다. 사진은 나주 에너지신기술연구원에 설치된 VRFB.

[이투뉴스] 재생에너지 변동성을 완화할 대용량 장주기 ESS(에너지저장장치)에 대한 관심이 증대되고 있는 가운데 전력연구원(원장 이중호)이 10시간씩 충·방전이 가능한 MWh급 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB, Vanadium Redox Flow Battery) 실증에 돌입한다.

연구원은 출력 100kW, 용량 1MWh의 VRFB 시스템을 개발해 시운전을 마쳤으며, 오는 10월까지 시스템 성능과 내구성 확인을 위한 장기 신뢰성 검증시험을 벌이기로 했다고 8일 밝혔다.

VRFB는 수계 전해질을 사용하므로 리튬이온전지에 비해 인체 유해성이나 화재 위험성이 낮고, 전력을 장시간 충·방전 할 수 있다. 또 에너지 저장부인 저장탱크를 별도로 설치해 운영하므로 저장용량을 키워 대용량으로 운영할 수 있다.

주력인 리튬이온배터리 대비 에너지밀도가 낮고 용처가 제한적인 것은 단점이다.

앞서 전력연구원은 VRFB 효율 개선을 위해 핵심기술인 고출력‧고에너지밀도 스택(stack) 설계기술과 활성도가 높은 전극 코팅기술 및 고순도 전해액 제조기술 등을 확보했다. 기계전기전자시험연구원으로부터 스택효율 81.3%, 단전지효율 87.3%를 각각 인정 받았다.

이를 바탕으로 연구원은 두산에너빌리티, 코리드에너지 등과 100kW/1MWh급 VRFB 시스템을 국산화, 나주혁신산업단지 소재 에너지신기술연구원에 이 설비를 설치했다. 심야에 전력을 충전한 뒤 낮 피크시간대에 방전해 연구원의 전력구입비를 절감하고 있다.

각각 10시간씩 장주기 충‧방전이 가능해 향후 재생에너지 전력저장과 계통부하 관리, 발전소나 변전소 대체 등의 용도로 활용될 전망이다.

향후 전력연구원은 수백kW급 시스템을 수백MW급으로 대용량화 하고, 원격 모니터링과 실시간 에너지 배분이 가능한 통합운영기술을 개발해 재생에너지 저장과 전력계통 출력 변동성 안정화에 활용한다는 계획이다.

전력연구원 에너지신기술연구원 관계자는 “재생에너지 확대 보급에 따른 잉여전력 이슈를 해결하고 안정적으로 전력계통을 운영하기 위해 VRFB를 비롯한 다양한 중장주기‧대용량 에너지저장기술 개발에 박차를 가하겠다"고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com 


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