한전 전력연구원(원장 이중호)은 재생에너지 변동성 대응 및 수용성 증대와 경제적이고 안전한 전력망 구축을 위하여 “상용 ESS 실증 및 성능평가 기준개발” 연구를 착수했다고 밝혔다.

2050 탄소중립 및 그린뉴딜 정책 시행으로 재생에너지가 폭발적으로 증가하면서, 재생에너지의 수용성 증대를 위해 리튬이온배터리(LiB) 기반의 ESS가 활용되고 있음. 그러나 LiB는 화재사고 발생과 원재료(코발트 등)의 가격 급등 및 공급 불안정 등의 문제로 인해 전력용 ESS로의 사용에 어려움이 있다.

따라서 LiB 외에도 여러 종류의 배터리를 ESS에 적용함으로써 전력용 ESS를 다양화 하고, 이를 전력망에 연계한 후의 특성 분석에 대한 연구가 필요함. 이를 통해 ESS의 투자비를 낮추고, 안정성을 향상시킬 수 있다.

이에 전력연구원은 중주기(출력 지속시간 2~8시간)에 적합한 ESS기술의 선정을 위해 NaS, VRFB, LiB 기반의 상용 ESS를 각 시스템별 250kW/1.5MWh 규모로 나주 에너지신기술연구원에 구축할 계획이다.

이후 중주기 ESS의 성능평가의 항목·절차·기준 수립을 위하여 전력산업 용도별(재생에너지 변동성 대응, 전력계통참여 등) 모의 시험패턴을 개발하고 다양한 성능평가를 수행할 예정임. 아울러 ESS 실증 데이터와 특성(효율, 성능저하, 투자비, O&M 등)을 종합적으로 고려한 최적의 중주기 ESS 선정 가이드라인을 개발하고자 한다.

전력연구원은 이번 연구를 바탕으로 ESS에 적용될 수 있는 배터리 기술을 다양화하여 각 배터리가 가진 특성에 맞게 전력산업의 용도에 따라 ESS 기술을 선정할 수 있을 것으로 예상함. 이를 통해 재생에너지의 증가에 따른 송전선로의 간헐적 과부하를 해소하여 신재생에너지원의 원활한 계통연계를 가능하게 할 것으로 기대하고 있다.

또한, 전남 나주 에너지신기술연구원에 구축될 “ESS 실증연구 Test-bed”를 사외 기술지원과 수소 등의 에너지신기술 전주기 실증에도 활용하여 에너지신기술 분야의 실증 연구를 선도할 계획임. 이를 바탕으로 다양한 배터리 기반의 ESS 사업화를 지원하여 ESS 산업의 생태계 조성에 기여할 것으로 기대하고 있다.

한전 전력연구원 관계자는 “이번 연구를 통해 향후 GWh 규모로 확대될 것으로 예상되는 전력용 ESS 기술에 대하여 성능평가 및 선정기준을 수립할 것”이라고 밝히며, “이를 통해 전력산업 각 용도에 따라 최적화된 ESS를 구축하고, 탄소중립 및 전력용 ESS Mix 구현에 기여할 것”이라고 덧붙였다.