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남동발전, ‘장주기 카르노배터리’ 실증 연구개발 착수
[에너지신문] 한국남동발전이 국내 최초로 폐지 석탄화력발전소 인프라를 활용, 에너지저장장치(ESS)인 장주기 카르노(열저장) 배터리 실증 연구개발에 착수했다.
이번 사업은 지난달 기후에너지환경부 국책 연구과제로 최종 선정돼 총 48개월간 진행될 예정이며 착수회의를 시작으로 2029년 11월말 폐지 예정된 삼천포발전소 부지를 활용, 본격 추진된다.
▲카르노배터리 개략도.
카르노배터리(Carnot Battery)는 태양광·풍력 등으로 생산한 재생에너지의 잉여전력을 고온의 열에너지로 변환, 저장하고 필요시 저장된 열로 증기터빈을 작동시켜 전력을 생산하는 열 기반 장주기 ESS다. 이 기술은 IEA(국제에너지기구) 및 유럽연합(EU)에서 차세대 장주기 에너지저장 기술 중 하나로 공식 분류되는 주요 기술이다.
특히 재생에너지 간헐성 문제로 인해 잉여전력의 저장 및 활용에 대한 중요성이 커지고 있는 가운데, 카르노배터리는 ‘전력-열-전력’ 변환을 통해 재생에너지 잉여전력을 대규모로 저장할 수 있는 가장 현실적인 기술 중 하나로 평가받고 있다.
제11차 전력수급기본계획(2024~2038)에 따르면 재생에너지 확대에 따라 2038년까지 약 20GW 규모의 장주기 ESS가 필요할 전망이다. 그러나 국내에는 배터리형 ESS나 양수발전 외에는 실질적인 장주기 에너지저장기술이 부재한 상황으로, 국가 차원의 비배터리형 장주기 에너지 저장기술 확보의 중요성이 커짐에 따라 본 프로젝트가 시작됐다는 게 남동발전의 설명이다.
▲지난 28일 열린 장주기 카르노 배터리 실증연구 개발 착수회의 참가자들.
남동발전이 실증 연구개발에 들어간 카르노 배터리는 이차전지 기반 ESS와 달리 화재 위험이 없고, 고체·액체 등의 비가연성 열매체를 사용해 안전성이 매우 높은 장점이 있다. 또한 폐지 석탄 화력 발전소의 기존설비인 터빈, 보조기기, 송전망 등을 그대로 활용할 수 있어 건설비를 크게 절감할 수 있다.
남동발전은 향후 폐지 석탄화력발전소의 설비·송전망·부지를 활용한 ‘친환경 에너지허브’ 구축을 목표로 이번 카르노배터리 실증을 폐지 예정된 석탄화력의 친환경 전환 표준모델로 발전시켜 나갈 계획이다. 이를 통해 양수발전 수준의 경제성 확보 뿐만 아니라 석탄화력 발전소 폐지로 인한 일자리 감소 및 지역경제 활성화에도 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.
강기윤 남동발전 사장은 “국내 최초의 장주기 카르노배터리 기술개발은 남동발전의 연구기술 인력들이 일궈낸 의미있는 성과”라며 “폐지 예정된 삼천포화력발전소에 저비용·대용량의 에너지저장시스템을 구축, 전력망 안정성 확보와 재생에너지 확대에 기여할 것”이라고 밝혔다.