일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2024.4.22

수소 제조와 연료전지 발전을 1대로
일본특수도업의 소형 SOC

일본특수도업(日本特殊陶業)은 수소 제조와 연료전지 발전을 1대의 장치로 가능하게 하는 ‘리버시블 SOC 시스템’을 개발했다. 일본특수도업이 개발 중인 고체산화물형 셀(SOC: Solid Oxide Cell)을 사용하는 것으로, 물을 전기분해해 수소(H₂)를 생성하는 고체산화물형 전해셀(SOEC)과, 수소와 산소에서 전기를 생성하는 고체산화물형 연료전지(SOFC)의 동작을 스위칭할 수 있다.

리버서블 SOC 시스템은 수소 저장에 의한 에너지 관리를 지향한다. 남은 전력을 수소로 변환할 때는 SOEC로 동작하고, 수소를 통해 발전할 때에는 SOFC로 동작하는 시스템이다. AC100V 전원으로 동작하며, SOEC로서의 수소 제조량은 시간당 최대 0.9 Nm³, SOFC로서의 발전 능력은 최대 740W이다.

예를 들면, 발전량의 계절 변동이 큰 태양광 발전 시스템 및 수소 저장 시스템에 리버서블 SOC 시스템을 조합하면, 일조시간이 긴 하계에 생긴 잉여 전력을 수소로 저장해 두었다가 태양광 발전이 줄어드는 동계에 저장한 수소를 사용해 발전하는 등의 사용법이 가능하다.

태양광이나 풍력 등의 재생가능에너지는 발전 시에 온난화 가스를 배출하지 않는다는 이점이 있지만, 날씨 등에 따라 발전량이 변동하기 때문에 수급이 일치하지 않아 전력이 남거나 부족할 수 있다는 것이 과제이다. 이번에 개발한 리버서블 SOC 시스템을 도입하면 전력 공급의 안정화를 기대할 수 있다.

별개의 SOEC와 SOFC를 조합하는 방법도 있지만, 수소나 물의 공급 인프라가 각각 필요하기 때문에 설비의 설치 면적이 커진다. 리버시블 SOC 시스템은 1대의 셀 스택(최소 단위의 셀을 쌓아 올린 장치)이 두 역할을 하기 때문에 설치 면적을 줄일 수 있다.

일본특수도업은 올해 리버서블 SOC 시스템의 실증을 추진, 2025년 안에 제품화를 목표로 할 계획이다.

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