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남는 전력으로 수소 만든다…ESS 대체할 'P2G' 눈길
등록 : 2019-03-12
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-P2G, 전력계통에서 수용할 수 없는 태양광, 풍력의 출력으로 물을 전기분해해 수소 생산
-"재생에너지 많은 유럽서는 이미 활발, 우리 상황에 맞게 도입 서둘러야"


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▲P2G(Power to Gas)개념도 [자료제공=한국에너지기술평가원]

 

[에너지경제신문 이현정 기자] 원인을 알 수 없는 화재로 에너지저장시스템(ESS)에 대한 불안감이 커진 가운데 이를 대체할 수 있는 기술이 나와 눈길을 끈다. 한국에너지기술평가원은 최근 ESS를 대체할 기술로 ‘P2G(Power to Gas)’를 개발하고 있어 주목된다.

P2G는 태양광, 풍력 출력으로 물을 전기분해해 수소와 메탄을 생산하는 기술을 말한다. 발전 출력이 높을 때 발생한 재생에너지를 P2G 설비에 투입해 수소나 메탄을 얻어 가스망에 주입한다. 생산된 수소와 메탄은 가스터빈의 발전연료로 쓰거나 연료전지나 천연가스(CNG) 등의 수송연료로 쓸 수 있다. 기존 천연가스 인프라와 지역 열병합 시설에 플랜트를 설치하는 것만으로도 운용이 가능하다. 특히 메탄을 생산할 경우 이산화탄소를 사용하기 때문에 화력발전에서 포집한 이산화탄소를 재활용할 수 있는 장점이 있다. ESS 등 기존 에너지 시설이 전력을 전기형태로 저장했다면 P2G는 가스 등 연료형태로 저장하는 것이 차이점이다.  

신재생에너지를 확대하고 있는 유럽국가들은 이미 P2G 기술 도입에 한창이다. 독일은 2020년까지 총 발전량 대비 신재생에너지 비중을 35%까지 끌어올릴 계획이라고 발표했다. 송전제약 발생, 계통 안정화를 위한 기저발전의 출력변동, 이로 인한 효율 저하,발전 비용 발생 등이 문제가 되고 있다. 독일은 이 같은 문제의 대책으로 P2G를 전략적으로 활용하고 있다. 독일의 신재생에너지 사업자들은 풍력발전기와 P2G를 연계해 남는 전력으로 연료를 생산해 추가 수익을 얻거나, 송전제약 회피수단으로 이용하고 있다. 독일 전력회사인 E.ON은 풍력발전과 P2G 연계로 수소를 생산하는 2메가와트(MW)급 플랜트를 구축해 운영 중이다. 아우디도 메탄을 생산하는 6MW급 P2G 플랜트를 상업 운영하고 있다. 독일 이외에도 현재 네덜란드, 프랑스, 영국, 스페인 등 유럽의 주요국에서 운전 중인 실증 플랜트도 34곳이 있다. 

국가간 전력망이 연계된 유럽은 최대 25% 수준까지 재생에너지 변동성 수용이 가능해 P2G 활용에도 유리한 조건을 갖추고 있다. 반면 우리나라는 아직 신재생에너지가 전력계통에 포함되지 않아 변동성 수용 능력이 낮다. 전문가들은 P2G가 대안이 될 수 있다고 주장하고 있는데 해외와 달리 국내의 경우 아직까지 도입이 본격적으로 논의되지 않고 있다.  

박진남 경일대 신재생에너지학부 교수는 "유럽 국가들은 재생에너지 발전량이 늘어남에 따라 발생한 잉여전력을 P2G 기술로 활용한 것"이라며 "우리나라도 기존 기술의 조합으로 구축할 수 있는 만큼 해외 사례를 검토해 우리 상황에 맞게 도입을 서둘러야 한다"고 강조했다. 


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