[인더스트리뉴스 이건오 기자] 에너지저장장치(ESS)에 특화된 바나듐이온배터리(VIB)를 세계 최초로 개발한 스탠다드에너지가 대전교통공사와 VIB ESS를 활용한 도시철도 분야의 에너지 절감 및 새로운 교통수단 충전을 위한 ESS 개발에 나선다.

스탠다드에너지는 지난 6월 27일, 대전교통공사 본사에서 스탠다드에너지 김부기 대표와 대전교통공사 연규양 사장 등 관련 임직원이 참석한 가운데, 도시철도 분야에 VIB ESS 기술을 도입해 전기 에너지 사용량 저감을 추진하는 업무협약을 맺었다고 밝혔다.

도시철도는 열차 운행뿐만 아니라 공조설비, 냉난방설비, 엘리베이터 및 에스컬레이터 등 다양한 설비와 장비를 운영하는데 많은 전력을 사용하고 있다. 대전교통공사를 비롯해 서울, 부산, 대구 등 전국 각 지역의 도시철도 운영기관이 2022년에 사용한 전력량은 전동차 운행을 위해 1,317GWh, 역사·기지 운영 등을 위해 1,041GWh를 사용해 총 2,358GWh에 이르는 것으로 알려졌다.

2022년 월성 원자력발전소2호기의 발전량(2,157 GWh)을 넘는 수준이다. 양사는 에너지 절약을 위해 요금단가가 낮은 경부하시간대 전력을 VIB ESS에 충전해 주간 최대 부하시간에 방전하는 피크 및 사용량 저감 모델에 우선 적용하는 것을 검토하고, 추후 VIB ESS를 활용한 다양한 에너지 절약 방법을 모색해 나갈 계획이다.

회생에너지 저장과 활용에 획기적인 대안이 될 것으로 기대

도시철도 사업의 지속적인 관심사는 회생에너지를 활용한 에너지 절약이다. 통상 전동차가 정차할 경우 일시적으로 약 직류 1600V의 전력이 10~30초간 발생하는데, 이는 전동차가 사용하는 전기에너지의 약 50%에 이른다.

현재는 일부 회생 에너지를 역사와 전동차에서 일시적으로 이용하는 것을 제외하고는 대부분의 회생에너지가 버려지고 있는데, 이는 기존에 개발 설치된 회생에너지저장용 ESS 배터리의 낮은 효율과 짧은 수명 때문이다.

전동차에서 발생한 회생에너지를 저장하기 위해서는 급속하게 발생하는 전력을 저장하고 이를 급속히 방전할 수 있는 고성능이 요구되며, 동시에 도시철도 역사 내에 안심하고 설치하기 위한 절대적인 안전성이 요구된다.

스탠다드에너지가 개발한 VIB는 발화 위험성이 없고, 짧은 시간에 충방전이 가능한 높은 성능을 갖고 있어 회생에너지 저장 ESS를 위한 최적의 배터리다. 특히 5만번 이상 충방전에도 성능저하가 거의 없을 정도로 긴 수명을 갖고 있어 경제적인 솔루션이 될 수 있을 것으로 보인다.

도시철도 에너지 절약부터 차세대 교통수단 충전인프라까지 협업 확대

이날 체결된 업무협약에 따라 대전교통공사와 스탠다드에너지는 전동차 회생에너지 저장 및 활용 등 도시철도 운영에 도움이 되는 직접적인 에너지 절약뿐만 아니라 도시철도 인프라와 VIB ESS를 결합한 다양한 충전시스템 개발에도 협력해 나갈 계획이다.

UAM, 트램 등 향후 도입될 가능성이 있는 다양한 교통수단의 충전 시스템에 VIB ESS를 활용하여 안전하고 효율 높은 충전 인프라를 갖추기 위해 양사는 적극적인 협력을 이어갈 방침이다.

협약식에 참석한 스탠다드에너지 김부기 대표는 “높은 출력으로 운영이 가능하면서도 오래 사용할 수 있고, 안전한 VIB는 도시철도 회생에너지 저장 및 활용을 위한 최고의 대안이 될 것”이라며, “VIB의 우수한 기술력을 바탕으로 도시철도 회생에너지 등 그동안 ESS 분야에서 해결하지 못한 다양한 숙제들에 솔루션을 제시할 것”이라고 포부를 밝혔다.

대전교통공사 연규양 사장은 “전기사용량이 많은 도시철도에 지역기업에서 혁신기술로 개발한 안전하고 효율이 우수한 에너지저장장치 기술 도입·실증을 추진해 지역기업과의 상생 협력을 통한 기술 경쟁력 향상을 도모할 것”이라며, “공사의 전기에너지 저감 및 신교통수단의 충전시스템 기술 접목 등 도시철도 운용의 효율화와 경영개선에 적극 노력하겠다”고 말했다.

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