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2012/02/13 05:48
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| 독일, 신재생에너지 저장을 위해 개발이 된 수소저장기술 | |||||||||||||||||||||||||||||
일반적으로 탱크(tanks)들은 프로판 가스(propane), 가솔린(gasoline) 또는 다른 형태의 화석연료(전통적인 에너지원) 등을 저장하는 것처럼 보인다.
하지만, 독일 베를린(Berlin) 북쪽 70마일 정도에 떨어진 곳에 위치한 프렌즐라우(Prenzlau)에 있는 저장탱크들은 풍력발전설비로부터 생산된 에너지를 저장하고 있다. 네 개의 대기업들에 의해 설치가 된 하이브리드(hybrid) 발전소는 이 곳에서 새로운 테스트(test)를 받고 있는 중이다. 즉, 이 하이브리드 발전소가 풍력-수소-바이오가스 기술 모두를 활용하여 발전이 가능한지 검증받고 있다. 만약 이 테스트가 종료된다면 하이브리드 발전기술에 있어 획기적인 사건이 발생할 것이라 우리는 확신한다. 하이브리드 발전시스템은 풍력에너지를 흡수하고 이를 수소로 변환시키게 된다. 이러한 메커니즘은 에너지를 저장할 수 있게 만들어준다. 먼저, 전기는 세 개의 풍력터빈을 통해 생산될 것이다. 그리고 나서 이산화탄소가 존재하지 않는 수소를 생산하기 위해 사용될 것이다. “녹색” 수소라 불리우는 이 메커니즘을 에너지를 저장할 수 있을 뿐만 아니라 열병합 발전소에서 바이오가스(biogas)와 함께 혼합될 수 있다. 이러한 다양한 절차의 하이브리드 발전 단계는 높은 수요가 발생하는 시간대에 효과적으로 전력을 공급하기 위한 그리고 전력 저장을 위한 것이다. 이러한 단계를 통해 발생하는 연료는 전기장치 또는 자동차에 에너지를 공급하기 위해 사용될 수 있다. 이 기술은 신재생에너지 분야가 가지고 있는 주요 문제를 해결하기 위해 설계되어졌다 - 풍력발전기술의 경우 바람이 부는 시간 동안에만 생산이 가능하며, 태양광 발전기술의 경우에는 햇빛이 존재하지 않는 밤에는 생산이 불가능하다는 한계가 있으며, 이러한 한계를 해결하기 위해 에너지를 저장하려는 목적으로 설계된다. 프렌즐라우 프로젝트는 1시간 당 120 큐빅미터의 수소를 생산할 수 있다. 그것은 일반적인 수소자동차가 1,200킬로미터(745마일)를 갈 수 있다는 것을 의미한다. 프렌즐라우 인근에 공장을 두고 있는 풍력에너지 기업인 Enertrag社가 이번 프로젝트를 주도하고 있으며, 이 기업은 440번의 풍력발전설비 설치 경험을 가지고 있다. 그들이 설치한 풍력발전소에서 연간 생산하는 발전량은 약 15억 kWh이다 - 이 수치는 1백5십만 명의 사람들이 필요로 하는 연간 에너지량과 맞먹는다. 또 다른 기업으로는 TOTAL 이라는 프랑스 정유회사가 있다. 이 기업은 10년 동안 독일 내 수소를 주입할 수 있는 장소로 어디가 가장 적합한지를 검증하고 이를 운영하고 있다. 물론, 이 장소의 목적은 수소자동차에 효과적으로 수소를 주입하기 위함이다. TOTAL社는 베를린 신공항에 이번 6월 새로운 수소연료 주입소를 개장할 예정이다. 스웨덴 기반의 에너지 대기업인 Vattenfall AB社와 Deutsche Bahn AG社의 자회사인 DB Energie GmbH社 역시 이번 프로젝트에 참여를 하고 있다. 프렌즐라우 프로젝트의 건설은 2009년에 시작되었으며, 하이브리드 발전소는 지난 10월 가동이 시작되었다. 2천1백만 유로(3천5백7십만 달러)의 자금이 투입되었다. 산업계, 과학계, 학계, 그리고 연구개발 영역 14개 참여기업 또는 참여자로 구성된 추가적인 협력관계가 지난 12월 발표되었다. 이 협력관계, 즉 연맹은 Performing Energy로 명명되었다 - 이는 풍력-수력을 위한 연맹이며 수소에너지를 지지하기 위한 목적으로 만들어졌다. 이번 연맹의 구성기업이자 프렌즐라우 프로젝트에 자금적인 도움을 주고 있는 Vattenfall社는 수소저장기술이 얼마나 지속될 수 있는지에 대해 관심을 가지고 있다고 발표하였다. Vattenfall社 신재생에너지부 대변인인 Lutz Wiese 대변인은 이에 대해 다음과 같이 설명하고 있다. ‘발전을 위해 수소를 사용하는 것은 미국과 같은 면적이 큰 국가에 있어서는 그리 흥미로운 것은 아니다. 하지만, 독일은 그렇지 않다. 독일과 같은 중소면적을 가진 국가에서는 수소저장기술에 대한 관심은 갈수록 커지고 있다. 그 결과, 최고 5% 정도의 수소가 에너지 네트워크(energy network)에서 사용되어질 수 있으며, 자동차 연료로써는 더할나위 없이 좋은 형태이다.’ 독일에서 가지고 있는 또 다른 흥미로운 영역은 자동차를 위한 수소전력이다. 수소전력, 즉 수소발전기술은 하나의 탱크로 400킬로미터(248마일) 정도의 거리를 갈 수 있게 개선되어졌다. 일반적으로 전기자동차(전지이용)의 경우 150킬로미터(93마일)나 가는 것과 비교해볼 때 상당히 개선되었음을 알 수 있다. Vattenfall社는 수소 및 배터리(battery) 기술이 경쟁을 하고 있다고 발표하였다. 하지만, 독일의 자동차 제조업체인 메르세데브 벤츠(Mercedes Benz)는 수소자동차에 엄청난 투자를 하고 있는 실정이다. ‘우리는 앞으로 이를 어떻게 개발해나가야할지 정확하게 인지하고 있어야만 할 것이다’라고 Wiese 대변인은 말하였으며, 특히, 한번의 충전(수소 주입)으로 현재 갈 수 있는 거리의 두 배 정도 더 많이 운행이 가능하게 만들 수 있어야 한다고 주장하였다. 왜냐하면, 현재보다 개선된 기술은 잠재적인 구매자들을 유인할 수 있는 가장 좋은 유인책으로 기능할 수 있기 때문이다. 하지만, 모든 이들이 설득되어지는 것은 아니다. 하이델베르크(Heidelberg)에 위치한 에너지?환경연구소는 아직까지 수소연료전지 시스템의 비용이 너무 높다고 주장하였다. 예를 들어, 1kW당 2500에서 5000유로(4,250달러에서 8,500달러) 사이의 비용이 들어가며, 수명주기는 10년이다. 이는 상대적으로 비용이 적게 들어가는 다른 형태의 대형 저장기술의 수명주기가 40년인 것에 비해 매우 적은 수치이며, 이를 반드시 극복해야만 한다. 에너지?환경연구소는 수소가 가까운 시일 내에 가장 중요한 저장기술이 될 수 있을 것이라고는 믿지 않고 있다. 에너지 믹스(energy mix) 중 신재생에너지가 차지하는 비율은 좀 더 성장할 필요가 있다. 만일 이러한 예측들이 계속해서 유지되어진다면, 2030년 이후부터 가장 중요한 저장기술이 될 수 있을 것이라고 에너지?환경연구소는 제안하고 있다. “현재로써 수소저장기술은 배터리 저장시스템을 능가하는 저장기술은 아니다. 즉, 배터리 저장기술보다 더 많이 선호되지는 않는다. 하지만, 이를 배제해서는 절대 안된다. 왜냐하면, 향후 신재생에너지 발전기술을 위해서 수소저장기술은 반드시 필요하기 때문이다.” | |||||||||||||||||||||||||||||
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