한국에너지기술연구원은 지속가능한 미래를 위해 기후변화 위기를 극복할 수 있는 에너지기술을 개발하고 정책 수립에 기여하는 정부출연 연구기관이다. 국내유일 에너지전문 국제공인시험기관(인정번호 KT203호)으로 에너지저장시스템, 에너지효율기자재, 신재생에너지이용설비 등 23개 시험규격을 인정받고 있다.
기존 연구 축열기술 접목
국내 신재생에너지발전 비율이 증가함에 따라 재생에너지 출력제한 및 계통 불안정 문제가 대두되고 있어 열에너지 중심의 에너지전환-저장 및 활용기술이 필요한 상황이다. 전력사용 중 약 30%는 결국 냉난방을 위한 열에너지로 변환돼 사용되기 때문에 출력제한 시 열에너지로 미리 변환해 저장 후 필요한 부하처에 공급하기 위한 기술개발이 필요한 상황이다.
이때 열에너지저장을 위한 축열조 운용기술이 매우 중요하며 기존 심야전력을 이용한 축열시스템에 대한 연구는 다수 진행됐으나 출력제한 발생 시 잉여전력을 이용한 축열기술에 대한 연구는 전무한 실정이다.
이에 따라 에너지기술연구원은 그동안 연구경험을 이용한 축열기술을 접목해 출력제한에 따른 잉여 전기에너지를 히트펌프 및 전기히터 등을 이용해 열에너지로 변환시켜 저장하기 위한 P2H 기반 고효율 열생산 및 저장기술 개발에 주도적으로 참여할 계획이다.
에너지기술연구원 연구팀(연구책임자 허재혁)은 태양열, 지열, 수열 등 신재생열에너지 생산 및 공급기술과 관련 30여년에 걸친 실험용 주택, 실거주용 제로에너지하우스 설계, 시공, 모니터링 경험 등 현재 국내에서 가장 앞선 기술력을 보유하고 있다.
특히 이번 실증연구와 관련된 축열시스템에 대해서는 생산기술연구원과 함께 한국전력의 인증시험기관으로 지정돼 있다.
이번 과제에서는 ‘P2H 기반 고효율 열생산 및 저장기술 개발’을 담당하고 있는 에너지기술연구원은 △열원 및 축열조 연계시스템 △축열조 용량 조절, 제어 및 최적 성층화기술 △재생에너지 초과전력 연계 축열 및 열분배기술 △시스템 구축 및 운영효율화기술 △축열·축냉 전부하 및 부분부하 운전 대응기술 등 핵심기술을 개발할 예정이다.
특히 과제의 성공적 수행을 통해 P2H 기반고효율 및 고밀도 열에너지 저장시스템을 개발해 고효율 열저장시스템, P2H 최적 운용기술, 재생에너지 초과전력 연계 축열 및 열분배기술 개발 등의 우수한 연구개발 성과를 기대하고 있다.
에너지기술연구원의 관계자는 “실제 제주지역 신재생에너지 출력제한에 대응하는 다양한 P2H시스템을 다수 사이트에 구축하고 실증해 적용지 특성을 고려한 다양한 운용방법 및 에너지비용 절감방안 제시가 가능할 것”이라며 “이를 통해 신재생에너지 확대보급, 국가 탄소절감 기여 및 에너지신산업 시장창출은 물론 P2H 기반 고효율 및 고밀도 열에너지 저장시스템을 개발을 통해 열에너지 이용기술 및 축열기술의 발전과 해당 산업의 확대에 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.
