연료전지, 스마트시티 위한 분산전원이자 기저 부하 역할한다

“팔방미인으로 할 일이 많은데, 너무 할 일이 많아 집중을 못 받는 경우가 아닐까한다.” 에너지기술평가원 양태현 PD가 연료전지를 두고 관련 포럼에서 한 말이다. 양 PD는 “244MW 규모의 발전용 연료전지 실적을 확보한 우리나라가 올해 안에 미국을 따돌리고 이 분야 선두에 오를 것이다”고 전망했다.

상시운전 가능, 발전설비 중 효율도 가장 좋아

[인더스트리뉴스 박관희 기자] ‘Fast Follower’전략은 우리나라 산업 발전을 한 마디로 표현하는 단어라고 할 수 있다. 앞서 세계 시장을 리드하지는 못했지만, 일단의 벤치마킹 후 성실함과 노력이 더해져 글로벌 시장의 당당한 일원이 되고, 특정분야에서는 최고반열에 오르기도 했다.

반면 국내 자동차 제조사가 스스로 ‘First Mover’라고 소개하는 분야가 있다. 바로 수소연료전지차 분야인데, 세계최초로 개발한 것은 아니지만 가장 먼저 판매, 다시 말하면 소수이긴 하지만 양산의 진전을 이뤘다는 점에서 시장 개척자로 인정받고 있는 셈이다.

현대자동차(이하 현대차)가 수소연료전지차 개발에 들어간 것은 1999년이다. 이후 투싼 수소연료전지차가 데뷔한 시점이 2014년이니 꼬박 15년이 걸렸다. 그만큼 기술 난이도가 높은 분야라고 할 수 있다. 최근 현대차는 배출가스가 없는, 때문에 진정한 의미의 친환경 자동차 넥쏘의 흥행몰이에 들어갔다. 덩달아 수소연료전지 분야의 관심도 증대되고, 양 PD의 말처럼 연료전지가 팔방미인으로 활약할 시간이 도래한 것이다.

우드펠릿 REC 낮춰 연료전지 산업 키운다

재생에너지 3020에서 소외됐던 연료전지가 태양광 풍력과 함께 3대 신재생에너지원으로 떠오르고 있다. 특히 연료전지는 스마트시티가 요구하는 분산전원의 역할, 신재생에너지 확대에 따른 기저부하, 수소경제 사회 구현을 위한 최적의 방법으로 가치를 발하고 있다.

연료전지 분야는 그동안 다른 신재생에너지에 비해 발전단가가 높아 시장 활성화에 어려움이 따랐다. 산업통상자원부 관계자는 “연료전지 발전단가 저감과 기술개발 지원을 위해 2017년 기준 약 5,600억원의 R&D를 지원했다”면서 “현재 태양광, 풍력과 함께 3대 중점지원분야로 평가하고 있고, 활성화를 위해 노력하고 있다”고 밝혔다.

이어 그는 “우드펠릿 REC도 점진적으로 낮춰 나갈 것”이라고 밝혔다. "현재 발전사들이 연료전지+우드펠렛으로 RPS 의무량을 손쉽게 채우고 있어, 우드펠릿의 가중치를 낮추면 연료전지 산업이 더욱 주목받게 될 것이다"고 말했다. 정부 지원 외에도 포스코, 두산, LG 등 민간영역에서도 1조원 가량이 투자됐고, 금액으로만 봐도 여느 선진국 못지 않은 수준이다.

정부는 연료전지 발전단가 저감과 기술 개발을 위해 5,600억원의 R&D를 지원했다. [사진=dreamstime]

투자 대비 보급량은 많지 않지만 가치는 인정받고 있다. 최근 개최된 연료전지 포럼에서 양태현 PD는 “현재 운전 중인 서울 상암동 소재 20MW 규모의 노을그린에너지는 이용률이 98%를 넘어선다”면서 “상시운전을 요구하는 기저 부하 역할을 충분히 소화할 수 있고, 도심에 설치할 수 있는 분산전원이자 청정에너지로의 가치도 충분하다”고 밝혔다. 이와 관련해 최근 조경석 노을그린에너지 사장도 “연료전지는 현존하는 발전설비 중 효율이 가장 높다”고 강조한 바 있다.

스마트시티에 효과적인 분산전원

스마트시티 구현을 위한 에너지로 연료전지를 주목하는 사례도 늘고 있다. 4차 산업혁명 기술의 축소판인 스마트시티는 정보통신기술을 기반으로 도시 인프라의 초연결성과 에너지 효율화, 데이터 개방, 도시관리 효율화를 목표로 하고, 환경오염, 에너지절약 등 도시가 직면한 문제를 해결하는 솔루션이 되고 있다.

스마트시티를 목표하고 에너지자립도시, 또 신재생에너지로 에너지 전환을 목표하는 경기도 안산시가 최근 시범사업으로 연료전지를 설치했다. 발전용량 5kW급으로 연간 4만3,800kWh의 전력과 60℃ 온수 1,300톤의 생산이 가능하다.

대전시도 마찬가지다. ‘스마트 제로 에너지 도시 3050’의 목표를 갖고 있는 대전시는 2022년까지 태양광과 수소에너지를 중심으로 전력자립률 17.7% 달성키로 하고, 연료전지 확산 목표도 구체화 됐다. 2030년까지 연료전지 320MW를 구축하고 수소연료전지발전사업에는 2022년까지 약 7,100억원의 사업비가 투자될 예정이다. 이와 함께 에너지감축·전환분야에서 수소차·전기차 보급사업에 약 2,000억원을 투입해, 수소차 1000대를 보급한다.

도시형 분산발전원으로 기능하는 연료전지의 활용이 늘어나고 있는 단적인 사례들이고, 이를 통해 향후 연료전지가 스마트시티 구축에 보다 많은 역할을 하게 될 것이라는 점을 기대할 수 있다.