차세대 단주기 ESS 신기술…주파수·과도 안정도 향상 기여 전망

[ 시티저널 허송빈 기자 ] 한국전력 전력 연구원이 단주기 ESS 신기술로 에너지 밀도가 기존 상용품 대비 5배 이상 향상된 100kW급 그래핀 수퍼 커패시터의 자체 개발 성과를 활용해 주)비나텍과 함께 전력 계통 안정화용 MW급 고용량 슈퍼 커패시터 협조 운전 시스템 개발·실증에 착수했다..

전력 연구원과 주)비나텍은 100kW급으로 개발 완료한 장수명의 그래핀 수퍼 커패시터의 요소 기술을 이용해 고용량 1MW급 수퍼 커패시터를 제작할 예정이다.

이를 기반으로 전력 계통 주파수 조정 ESS에 있어 급격하거나 30초 이내의 잦은 출력 변화는 수퍼 커패시터가 우선적으로 담당하고, 그 밖의 경우에는 기존 리튬 배터리가 담당하는 하이브리드 형태의 ESS 운영 기술과 시스템을 개발할 계획이다.      

고용량 수퍼 커패시터는 주파수 조정용 ESS에 사용하는 리튬 이온 전지와 병행 운전으로 ESS의 수명을 최대 1.5배까지 향상시킬 수 있으며, 화재 안정성 역시 증가할 것으로 기대되고 있다.

연구원에 따르면 MW급 고용량 수퍼 커패시터 기술은 주파수 조정용 ESS 배터리-수퍼 커패시터 하이브리드 병행 운전 시스템에 적용하는 핵심 기술로 기존 리튬 배터리의 화재 안전성과 수명 열화 문제를 개선해 주파수와 과도 안정도 향상에 기여할 전망이다.

기존 1100V 그래핀 수퍼 커패시터 연구 성과를 활용해 동일한 투자 비용으로 5초 미만의 수퍼 커패시터 운전 영역을 30초 이상으로 운영 성능을 확대할 수 있는 차세대 단주기 ESS 신기술이다.

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