제주에너지공사, 재생에너지 변동에 대응하는 하이브리드 수전해 기술개발 본격 착수

- 11개 기관 참여 1차년도 착수회의 개최…연구계획·유연성 활용방안 논의

- ALK·PEM 수전해와 ESS 연계 실증, 2028년 통합운전 목표

ㅤ

▢ 제주에너지공사(사장 최명동, 이하 ‘공사’)는 지난 6일 서울 현대건설 본사에서 「재생에너지-그리드 변동 대응 수전해 시스템 기술개발」 국가연구개발과제의 1차년도 착수회의(Kick-off Meeting)를 개최했다.

▢ 이날 회의에는 전담기관인 한국에너지기술평가원과 주관기관인 공사를 비롯해 현대자동차, 현대엔지니어링, 현대건설, GTC, 이프, 한국자동차연구원, 한국화학융합시험연구원, 미래기준연구소, 한국전력거래소, 제주대학교 등 공동연구개발기관 관계자 40여 명이 참석했다.

▢ 참석자들은 과제 개요와 전체 추진일정을 공유하고 기관별 1차년도 연구계획을 발표했다. 이어진 자유토론에서는 실증부지 설비 배치와 전력·ESS 구성, 전력시장 연계 운영방안, 초순수·냉각수 등 유틸리티 공급방안을 집중 논의했다.

▢ 이번 과제는 기존 알칼라인(ALK) 수전해 설비에 고분자전해질막(PEM) 수전해와 에너지저장장치(ESS)를 연계한 하이브리드 실증플랜트를 구축하는 사업으로, 2028년부터 ALK·PEM·ESS 통합 실증운전에 들어갈 계획이다.

▢ 이날 회의에서는 실증플랜트를 제주 전력시장과 연계하는 P2G 운영방안이 논의됐다. 봄·가을철 재생에너지 발전량이 부하를 웃도는 시간대에는 수전해 가동을 늘려 남는 전력을 수소로 전환·저장하는 ‘플러스DR’에 모의 참여하고, 전력수요가 높을 때는 수전해 부하를 최저로 낮추고 저장수소를 공급하는 DR·예비력 대응 방안을 검토했다. 평상시에는 풍력 발전량과 시간대별 전기요금을 반영한 경제운전으로 재생에너지 활용을 극대화한다는 구상이다.

▢ 이러한 운전이 가능하려면 수전해 설비가 전력시장 신호에 즉각 반응할 수 있어야 한다. 이번 과제에서는 수전해 스택과 BOP(주변설비) 등의 냉간·열간 기동(Cold/Hot start) 성능을 개선해, 별도의 기동 지연 없이 출력을 빠르게 높이거나 낮추며 전력시장에 대응하는 운전기술을 확보할 계획이다.

▢ 이와 함께 기존 ESS를 수전해 안정화용에서 독립형 전기저장 설비로 전환해 비상전원·피크저감·DR 및 경제운전 구간으로 나눠 운영하는 방안과, 하이브리드 운전에 필요한 출력 증감발 속도, 최저부하 운전조건 등 기술 검토사항도 공유했다. 한국전력거래소는 제주 실시간·예비력시장에서 수전해 설비를 유연성 자원으로 활용하기 위한 성능기준을 검토할 예정이다.

▢ 아울러 제주지역 전력배출계수를 적용한 전과정평가(LCA)로 생산 수소의 청정수소 인증 가능성을 검토하고, 그린수소 생산에 따른 탄소배출권 확보 방안도 함께 모색하기로 했다.

▢ 부호준 청정에너지연구센터장은 “이번 착수회의는 수전해·플랜트 설계·시험인증·전력시장 분야 11개 기관이 실증의 밑그림을 함께 그린 자리”라며 “상업운전 중인 플랜트의 가동 중단을 최소화하면서 단계별 설비 구축을 차질 없이 추진해, 재생에너지 변동에 대응하는 제주형 수전해 운영모델을 만들어 가겠다”고 말했다.