Long-lasting grid battery

오래 지속되는 전력망용 배터리

저렴하고, 오래 지속되는 ‘철 배터리(iron-based battery)’를 활용하면 발전량이 일정하지 않은 재생에너지의 전력 공급을 안정시키고 청정에너지 사용을 늘리는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

핵심 플레이어: ESS, 폼 에너지(Form Energy)

실용화 시기: 현재

지난해 4월 어느 맑은 오후에 캘리포니아에서는 재생에너지가 몇 초 동안 전체 전력 수요의 94.5%에 이르는 전력을 공급하는 신기록을 세웠다. 그 놀라운 순간은 ‘탈탄소(decarbonization)’로 향하는 획기적인 사건으로 묘사됐다. 하지만 해가 지고 바람이 멈추면 어떤 일이 일어날까?

재생에너지를 이용한 전력 생산량은 상황에 따라 변동이 심하다. 따라서 일정한 전력 공급을 유지하려면 한 번에 몇 시간이나 며칠 동안 에너지를 저장할 수 있는 저렴한 저장 공간이 필요할 것이다. 그리고 어쩌면 새로운 유형의 ‘철 배터리’가 이 과제에 적합할지도 모른다.

오리건에 본사를 둔 ESS는 4시간에서 12시간까지 에너지를 저장할 수 있는 배터리를 생산한다. 그런 ESS가 2021년에는 전력망 규모의 배터리를 위한 첫 번째 프로젝트를 개시했다. 2021년에 2억 4,000만 달러의 수익을 올린 ‘폼 에너지(Form Energy)’는 최대 100시간까지 전력을 저장하는 배터리를 생산한다. 폼 에너지는 첫 번째 전력 저장 시설로 미네소타에 1메가와트(MW) 규모의 시범 공장을 건설할 것이며, 이 시설은 2023년에 완공될 예정이다.

두 회사는 ‘철 배터리’를 사용한다. 철은 지구에서 가장 풍부한 물질 중 하나이므로 이들이 생산하는 배터리는 리튬이온 배터리나 바나듐 흐름 배터리(vanadium flow battery) 같은 다른 전력망용 배터리 후보들보다 비용 면에서 더 저렴할 것으로 보인다. 폼 에너지는 자사의 배터리가 궁극적으로는 1킬로와트시(kWh)당 20달러밖에 들지 않을 것이며, 이는 향후 수십 년 동안 리튬이온 배터리 비용을 낙관적으로 예측한 금액보다도 낮은 수준이라고 밝혔다.

물론 여전히 해결해야 하는 문제들이 남아있다. 철 배터리는 일반적으로 효율성이 낮기 때문에 저장된 에너지 중 상당 부분을 회수할 수 없다. 또한 원치 않는 부반응(副反應)으로 인해 시간이 지나면서 철 배터리의 성능이 저하될 수도 있다. 그러나 만약 이러한 문제들을 해결하여 저렴한 비용으로 널리 사용할 수 있다면 철배터리는 세계의 더 많은 지역에서 재생에너지를 사용하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

By 케이시 크라운하트(Casey Crownhart)

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