일본산업뉴스요약

전력을 압축 공기로 변환
고베제강∙NEDO 등, 신 축전설비로 기술 실증

고베제강소와 와세다대학, 에너지총합공학연구소(도쿄)가 협력하여, 전력을 압축공기로 하여 저장하는 압축공기에너지저장(CAES) 기술의 실증 사업을 추진하고 있다. 전력에 여유가 있을 때 컴프레서를 운전하여, 공기를 압축하여 탱크에 저장한다. 전기가 필요해지면 압축 공기로 발전기의 터빈을 돌려 전기를 만든다. 기존의 축전지와 비교하여 수명이 길다는 이점이 있으며, 재생가능에너지의 출력 변동의 영향을 억제하는 신기술로서 기대를 받고 있다.

-- 시즈오카에서 실시 --
실증 시험은 신 에너지∙산업기술개발기구(NEDO)의 위탁사업으로서, 시즈오카현의 산림에 설치한 설비에서 실시한다. 근처에 위치한 도쿄전력홀딩스의 풍력발전소에서 보내주는 전력으로 컴프레서를 운전하여 공기를 압축, 용적 30㎡의 탱크에 저장한다. 전기가 필요해지면 압축 공기를 빼내서, 외기와의 압력 차이로 발전 터빈을 돌려 전기를 만든다.

공기를 압축했을 때 나오는 열을 열매체에 저장해 두고, 방전 시에 탱크 안의 압축 공기를 가열하여 팽창시켜, 충방전 효율(충전한 에너지에 대한 방전에너지의 비율)을 높이는 연구도 하였다. 공기 탱크는 52기가 있으며, 발전 시의 출력은 최대 1,000kW에 달한다.

본격적인 운용을 4월에 시작, 2년에 걸쳐 성능을 시험한다. ①풍력발전의 출력 변동 ②도쿄전력이 수요예측에 기초하여 수립하는 발전 계획과, 실제의 발전량과의 차이에 기민하게 대응하여 충전이나 방전을 할 수 있는 제어 기술 확립이 목적이다.

-- 비용 저감 --
고베제강소는「공압(空壓)전지」라는 상표로 시스템의 보급을 추진할 생각이지만, 과제도 있다. 실증 설비의 충방전 효율은 최고 65%정도로, 리튬이온 2차전지나 나트륨유황(NAS) 배터리가 80%에서 90%이상인데 비해 떨어진다. 설치나 운용 비용도 비교적 비싸다.

그러나 압축공기의 압력을 더욱 높이는 방법으로 충방전 효율이 상승하고, 또한 설비도 소형화가 되어 비용 저감으로 이어질 가능성이 있다.

또한, 내용 연수가 20년 이상으로, 리튬이온 2차전지의 2배 정도가 될 뿐 아니라, 공기를 압축할 때에 나오는 온열이나 팽창 시에 나오는 냉열을, 냉난방이나 냉온수로서 근처에 공급하는 등의 활용법도 있다.

대규모 공장 등에 CAES시스템을 도입하면, 전력 수급의 변동에 맞춰 충전과 방전을 전환하여 전력 비용을 억제할 수 있다. 실제로 도입을 검토 중인 수요가가 있다고 고베제강소의 개발담당자는 말한다. 실용화되면, 출력 변동이 큰 과제였던 풍력발전이나 태양광발전의 도입을 촉진하는 효과와 더불어, 전력의 거대 수요가입장에서도 에너지 비용 저감을 위한 강한 아군이 될 것 같다.

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