"ESS 없이도 재생E 변동성 흡수"...한수원, 수전해 운전기술 공개

[에너지신문] 재생에너지 확대의 걸림돌로 꼽혀온 출력 변동성을 수전해 설비 자체로 흡수할 수 있는 운전기술이 공개됐다. 별도의 에너지저장장치(ESS) 없이도 재생에너지 출력 변화에 빠르게 대응할 수 있다는 점에서 향후 전력계통 안정화와 청정수소 생산을 동시에 구현할 수 있는 기술로 주목된다. 한국수력원자력은 8일 강원도 용평리조트에서 열린 대한전기학회 특별세션에서 '전력계통 안정화를 위한 수전해 운전기술' 연구 성과를 발표했다. 현재 재생에너지 발전량은 날씨와 일사량 등에 따라 급격하게 변하는 특성이 있다. 기존 상용 알카라인 수전해 설비는 이러한 출력 변동을 즉각 따라가지 못해 재생에너지와 연계할 경우 별도의 에너지저장장치(ESS)를 함께 구축하는 방식이 일반적이었다. 이는 초기 투자비와 운영비 증가의 원인으로 지적돼 왔다. ▲한수원이 8일 '전력계통 안정화를 위한 수전해 운전기술' 개발 결과를 공개했다. 한수원이 이번에 공개한 기술은 이러한 한계를 개선한 '부하 추종형 알카라인 수전해'다. 연구진이 개발한 100kW급 설비는 초당 10% 수준의 부하 추종 성능을 구현해 약 10초 만에 목표 출력에 도달하는 것으로 나타났다. 이는 재생에너지 출력이 급격히 변하더라도 수전해 설비가 이를 직접 흡수, 운전할 수 있음을 뜻한다. ESS 없이도 재생에너지 변동성에 대응할 수 있어 시스템 구성 단순화와 경제성 개선 효과도 기대된다. 특히 이번 기술은 수전해를 단순한 수소 생산설비가 아니라 전력계통의 '유연성 자원(Flexibility Resource)'으로 활용할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다는 평가다. 재생에너지 비중이 높아질수록 전력계통은 수급 균형을 유지하기 위한 유연성 자원이 더욱 중요해진다. 지금까지는 ESS나 가스발전 등이 대표적인 계통 유연성 자원으로 활용돼 왔지만, 앞으로는 수전해 설비도 전력 수요를 조절하며 계통 안정화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 연구를 총괄한 박성태 한수원 차장은 "부하 추종 운전 결과 수전해 설비가 재생에너지의 출력 변동을 직접 흡수하는 것을 확인했다"며 "수전해가 전력계통의 유연성 자원으로 활용될 수 있음을 보여준 결과"라고 설명했다. 한수원은 이번 기술을 기반으로 부하 추종 성능을 더욱 고도화해 청정수소 생산과 계통 안정화 기능을 동시에 수행하는 기술 개발을 이어갈 계획이다. 향후 관련 제도와 시장이 마련되면 계통 안정화 서비스 시장에도 참여한다는 구상이다. 아울러 대규모 청정수소 생산사업에 국산 수전해 설비가 적용될 수 있도록 국내 제조사와의 협력도 확대할 방침이다. 이를 통해 국내 수전해 산업 경쟁력을 높이고 글로벌 청정수소 시장에서도 경쟁 우위를 확보한다는 전략이다.