[커버스토리 ③] 에이치투, 국내최초 바나듐 레독스플로 배터리 상용화 성공

대용량 ESS 환경일수록 바나듐 레독스플로 배터리가 적합

KAIST 연구진을 주축으로 2010년 설립된 에이치투는 VRFB 개발 성공으로 업계에서 독보적인 기술력을 인정받고 있다.

에이치투 한 신 대표는 “에이치투 설립의 주축이 된 KAIST 연구진은 KAIST 기계공학 분야에서도 수준급으로 인정받던 우수한 실력을 가진 연구진”이라면서, “3년간의 기술개발을 통해 국내 최초로 VRFB 상용화 제품을 개발하고 실증 및 보급 등에 나서고 있다”고 소개했다.

VRFB는 전해액의 화학적 에너지를 직접 전기에너지로 저장하는 시스템이다. 전해액 중의 활성물질이 산화·환원되면서 충전과 방전이 이뤄진다. 온실가스와 오염물질을 배출하지 않으며, 폭발 위험성도 없다.

한 대표는 “VRFB는 리튬이온전지 대비 10배 이상의 수명을 가지고 있으며, 유지보수 비용이 크게 절감된다. 일반적인 배터리 제품과 달리 출력과 에너지 용량이 완벽하게 분리돼 있기 때문에 요구되는 상황에 따라 출력과 에너지 용량을 매우 쉽게 조절할 수 있다”고 말했다.

한 대표는 2시간 이상 에너지를 저장해 사용할 경우를 예로 들면서, “전력을 사용하는 시간이 길고, 그 양이 커질수록 VRFB의 경제성이 높아진다”고 설명했다. 그는 “기존의 배터리 제품은 용량을 늘리기 위해선 추가로 배터리를 증설해야 하고, 수명이 다 되면 유지보수를 위해 새 제품으로 교체해야 하지만 VRFB는 전해액을 재사용할 수 있으며, 전해액을 담고 있는 탱크를 증설하기만 해도 에너지저장 용량을 원하는 만큼 증가시킬 수 있다”고 말했다. 에이치투 VRFB 제품의 전해질은 20년 이상의 수명을 자랑하며, 사실상 반영구적으로 사용할 수 있는 안정성을 자랑한다.

장시간 사용 환경에서 높은 경제성 보여주는 VRFB

에이치투는 지난해 ESS용 제품인 6~10kWh급 EnerPAC 310 제품을 선보인 바 있다. 뒤이어 100kW급 VRFB ESS 제품을 개발해 현재 충남 삼영기계 생산현장에서 가동하고 있다. 한 대표는 “올해 목표는 이들 제품을 각종 실증 프로젝트 등에 투입해 충분한 레퍼런스를 확보하는 것”이라고 말했다. 레퍼런스 확보 후의 목표는 해외진출이다.

한 대표는 “VRFB 개발에 착수한 초기부터 에이치투에 VRFB 개발에 대한 문의가 잇달았다”면서, “미국 및 유럽 ESS 관련 업계와 스마트그리드 관계자들의 관심이 매우 높은 편”이라고 설명했다. 에이치투는 2017년 기업 상장을 계획하고 있으며, 오는 2020년 매출목표를 1,000억원으로 잡고 있다.

한 대표는 “태양광 및 신재생에너지는 꾸준히 발전이 지속되는 방식이 아니기 때문에 전력주파수가 균일하지 않아 안정적인 전력사용이 어려운 것이 사실”이라면서, “신재생에너지를 사용해 안정적인 전력망을 구축하기 위해선 발전이 이뤄지지 않는 시간에 에너지를 저장시키는 ESS의 필요성이 절실하다”고 말했다. 그는 “30분이나 2시간 내의 단기간의 피크 부하를 감당하는 정도는 기존 배터리를 사용한 제품으로 유지가 가능하겠지만 소비되는 에너지의 양은 갈수록 커지고 있고, 저장해야 할 에너지 용량도 크게 증가하는 추세이기 때문에 VRFB를 활용한 ESS 제품의 수요는 갈수록 증가할 것”이라고 전망했다.

100kW급 VRFB ESS

에이치투는 국내에서 최초로 VRFB 상용화에 성공한데 이어 100kW급 ESS 제품을 개발하는데도 성공했다. ESS는 20피트 컨테이너 크기로 배터리 용량 100kWh, 전력변환장치(PCS) 출력용량은 50kWh다. 이더넷을 이용한 네트워킹을 지원해 실시간 원격 제어와 모니터링이 가능하다. 피크시간대에 필요한 만큼 전력을 출력해 전력 부족분을 메우는 피크시프팅 기능과 첨두부하 감소 등으로 연간 1,000만원의 전기요금을 줄일 수 있다.

VRFB는 일반 배터리와 달리 전해질을 반영구적으로 사용할 수 있으며, 유지보수가 용이하다. 온실가스와 오염물질을 배출하지 않고 폭발 위험성도 없다. 뿐만 아니라 출력과 에너지의 완벽한 독립설계가 가능해 에너지 용량을 증가시키는 것도 유리하다. 현재 삼영기계에서 현장에 설치해 운영하고 있다.

SOLAR TODAY 하 상 범 기자 (st@infothe.com)

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