전남대 김영배 교수팀, 한전·GIST 등 공동~건물용 연료전지-배터리 하이브리드 개발

전남대학교 김영배 교수(기계공학과)팀이 한국전력공사 전력연구원, 에스퓨얼셀(주), 광주과학기술원(GIST)과 공동으로 건물용 5kW급 연료전지와 배터리의 하이브리드 시스템을 세계 최초로 개발하고 실증까지 마쳤다.

연료전지는 수소를 연료로 산소와 반응시켜 전기와 열을 생산하는데, 연소과정이 없고 전력생산 후 순수한 물만 배출하는 청정에너지이다. 그러나 석탄화력이나 원자력발전과 같이 전력 생산량이 높으면서도 순간적인 전력변화에 대응할 수 있는 능력은 부족하다.

이와 반대로 배터리는 에너지저장장치를 통해 짧은 시간동안 순간적인 전력부족에는 대비할 수 있지만, 충전용량의 한계로 지속적인 전력공급이 어렵다는 약점을 지니고 있다.

전남대와 전력연구원이 공동 개발한 ‘연료전지-배터리 하이브리드 시스템’은 연료전지와 배터리의 장점을 결합해 연료전지가 생산한 전력의 일부를 배터리에 충전했다가 전력수요가 많은 시간대에 연료전지와 배터리에서 동시에 전력을 공급할 수 있다.

이 시스템은 순간적인 전력 변화에 배터리에 저장된 전력을 방‧충전해 연료전지의 안정적 운용은 물론 주파수 조정과 같은 에너지저장장치 역할도 수행할 수 있다.

우리나라는 국내수소경제활성화 계획에 따라, 2018년 현재 보급된 가정 및 건물용 총 7MW의 연료전지를 오는 2022년까지 7배인 50MW로 확대 설치할 예정이어서 이번에 개발된 연료전지-배터리 하이브리드 시스템이 매우 유용할 전망이다.