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재생에너지 활용 수소 생산·저장 기술 개발

신재생발전 부하 안정성 확보 기여

한국에너지기술평가원의 2019년 신규 과제로 ‘재생에너지 활용 수소 생산·저장 기술 개발’이 진행된다.

지난 2017년 에너지전환로드맵 확정으로 원전을 단계적으로 감축하고 재생에너지를 2030년 발전량의 20%까지 확대하려는 정부정책이 추진 중이다.

EU 실증결과 재생에너지 부하가 10~15% 이상이 될 경우 재생전력에 의한 전력변동성에 대응하기 위한 부하 안정성 확보방안이 필요한 상황이다.

재생에너지원의 잉여전력을 수전해에 사용해 수소를 생산, 활용하는 것이 가장 효율적인 문제해결 방식이 될 수 있다는 의견이 제시되고 있다. 수전해는 전력변동성이 심한 경우에도 잘 기능하며 다양한 규모의 시스템이 가능하므로 융통성이 크다는 장점이 있다.

이번 연구는 간헐적 재생에너지의 미활용 전력 이용률 극대화를 위해 PEM 수전해와 알칼라인 수전해의 우수한 특성들을 하이브리드 형태로 연계, 통합 운영하는 시스템을 구축한다. 비 균질 재생에너지 연계 하이브리드 수전해 시스템과 Power-to-Gas 연계 수소저장 기술을 개발할 예정이다.

이를 위해 △200Nm³H₂/h급 알칼라인 수전해 단일스택 △하이브리드 수전해 시스템용 400Nm³H₂/h급 BOP △하이브리드 수전해 통합운영 시스템 △재생전력 연계 하이브리드 수전해시스템 운전 알고리즘 △운전 최적화 등이 개발될 예정이다.

리스크 극복을 위해 3차년도까지 2MW급의 재생에너지 확보 시 총괄과제 협조, 재생에너지 인허가 취득방안 수립 및 실증사이트 확보 시 고려요인을 사전 도출해 총괄과제와 협의 및 협조가 필수적으로 요구된다.