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첫 상업용 규모 줄 하이브 열 배터리(Joule Hive Thermal Battery) / ETS 제공

[투데이에너지 장재진 기자] 미국서 산업용 열배터리가 상업용으로 처음 가동됐다. 이는 산업용 난방의 전기화 시대 개막을 의미한다.

미국의 산업용 저비용 열 에너지 저장 시스템 분야 선두 주자인 일렉트리파이드 서멀 솔루션즈(Electrified Thermal Solutions, ETS)가 최근 첫 상업용 규모 줄 하이브 열 배터리(Joule Hive Thermal Battery)를 성공적으로 가동했다고 밝혔다.

지난 23일 샌안토니오 사우스웨스트 리서치 인스티튜트(SwRI)에서 처음 가동된 이 시스템은 산업 현장에서 고온의 청정 전기 난방 시대를 열며, 탄소 중립 목표 달성에 중요한 전환점이 될 것으로 기대를 모으고 있다.

26일 ETS에 따르면 이 혁신적인 배터리는 전력망에서 공급받은 교류 전력을 이용해 최대 1800°C까지 열 에너지를 저장할 수 있으며, 20MWh에 달하는 열을 저장할 수 있는 능력을 갖췄다. 저장된 열은 산업용 용광로, 보일러, 가마 등에 온수 가스 형태로 필요에 따라 공급되며, 1500°C에서 최대 1800°C까지 정밀한 온도 조절이 가능하다. 특히 강철, 시멘트, 화학, 유리 제조 등 고온이 필수적인 산업 분야에 효과적인 대안을 제공할 전망이다.

줄 하이브™ 열 배터리는 저렴한 재생 전력을 활용함으로써, 천연가스 등 화석 연료를 대체하는 비용 효율적인 난방 솔루션을 제시한다. 또한, 13.2 kV의 중전압 교류 전력을 직접 공급받아 변압기 설치 비용을 크게 절감할 수 있으며, 1MW에서 5MW 범위의 열 수요를 감당할 수 있는 모듈식 시스템으로 무제한 확장이 가능하다는 것이 ETS측의 설명이다.

다니엘 스택 ETS의 CEO이자 공동 창립자는 "산업계는 오랫동안 에너지 비용과 변동성을 관리할 방법을 모색해왔다"며 "줄 하이브 열 배터리를 통해 제조업체들은 가장 저렴한 전기에서 얻은 최고 온도 수준의 공정 열을 사용할 수 있게 되어 산업 난방의 경제성을 근본적으로 변화시킬 것"이라고 강조했다.

전 세계 에너지 소비의 약 5분의 1을 차지하는 산업용 난방 중 89%가 화석 연료로 생산되는 현실에서, ETS의 기술은 전력망에서 저렴하고 청정한 전기를 직접 공급받아 난방 수요를 충족시키며 비용 절감과 전력망 유연성 증진에 기여할 것으로 업계는 보고 있다. MIT에서 개발되고 홀킴(Holcim), 베일(Vale), 아르셀로미탈(ArcelorMittal) 등 글로벌 산업 기업들의 지원을 받은 이 기술은 전기 전도성 내화벽돌을 핵심으로 하여 고온 성능, 용이한 전력망 통합, 신뢰성 면에서 전기 난방 기술의 획기적인 발전을 의미한다.

ETS는 2030년까지 2기가와트(GW) 규모의 화력 발전 용량을 배치하는 것을 목표로 하고 있으며, 이미 여러 산업 분야의 고객들과 의향서를 체결한 상태입니다. SwRI 시스템이 가동을 시작함에 따라, 2026년부터 산업 파트너와의 상업적 배치를 본격화할 예정이다.

■ 용어 설명

ㆍ줄 하이브(Joule Hive™) 열 배터리=ETS가 개발한 혁신적인 열 에너지 저장 시스템. 전기 전도성 내화 벽돌을 사용하여 전력망에서 받은 전기를 최대 1800°C의 고온 열 에너지로 변환, 저장한 후 필요에 따라 공급한다.

ㆍ난방 전기화(Electrified Heating)=산업 공정에서 필요한 열을 생산하기 위해 화석 연료 대신 전기를 에너지원으로 사용하는 기술 및 추세다.

ㆍ열 에너지 저장(Thermal Energy Storage, TES)=열 에너지를 특정 형태로 저장했다가 필요할 때 다시 사용할 수 있도록 하는 기술다. 줄 하이브 열 배터리는 고온 열을 저장하는 방식으로 운영된다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)