(Hydrostor has announced plans to build an advanced Compressed Air Energy Storage facility in Rosamond, California. Credit: Hydrostor)
(Hydrostor's advanced compressed air energy storage (A-CAES) pilot plant in Ontario, Canada. Credit: Hydrostor)
에너지 저장 시스템 (ESS)는 일반적으로 배터리를 이용한 에너지 저장 시스템입니다. 24시간 전기가 잠시라도 끊기면 안되는 병원, 서버, 공장 등 주요 시설에 주로 사용되고 있으나 최근에는 풍력이나 태양광처럼 에너지 공급이 불규칙한 신재생 에너지 보조 목적으로더 주목받고 있습니다. 문제는 100% 배터리를 사용하는 경우 비용 문제가 만만치 않다는 것입니다.
대안으로 생각할 수 있는 에너지 저장 시스템은 양수력처럼 전기가 남아돌 때 펌프로 상류 댐에 물을 저장하는 것입니다. 실제로 배터리 이외 방식의 에너지 저장 시스템에서는 가장 현실적이고 널리 쓰이는 방법입니다. 하지만 장소에 제약이 많고 설치 용량에 한계가 분명하다는 단점이 있습니다.
따라서 몇몇 기업에서는 물 대신 공기를 대안으로 제시하고 있습니다. 앞서 소개드린 크리오 배터리 같이 공기를 액화 냉각시켜 저장하는 방법도 있고 폐광산 등을 이용하는 다른 방법도 시도되고 있습니다. 크리오 배터리는 현재 영국에서 50MW/250MWh급 에너지 저장 시설을 건설하고 있습니다.
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그런데 하이드로스토어 (Hydrostor)라는 스타트업이 캘리포니아에 이보다 큰 압축 공기 에너지 저장 시스템을 건설하겠다고 발표했습니다. advanced compressed air energy storage (A-CAES)라고 명명한 이 시스템의 특징은 공기를 액화 저장하지 않는다는 것과 저장하는데 수압을 이용한다는 것입니다.
(동영상)
A-CASE 시스템은 크게 세 개로 구성되어 있습니다. 발전기와 압축기, 그리고 압축할 때 나오는 열에너지를 저장하는 열저장 시스템 등이 하나의 클러스터를 구성하는데, 압축공기 에너지 저장에서 사실 제일 중요한 부분이 압축시 열을 저장했다가 팽창시 가열할 때 사용하는 열저장 시스템입니다. 여기서 소비되는 에너지를 줄여야 효율을 높일 수 있습니다.
가장 특이한 두 번째 부분은 물 저장소인데, 이 물은 깊은 지하에 있는 공기를 압축하는 데 사용합니다. 압축한 공기를 저장하는 지하 저장소는 공기 파이프 및 물 파이프와 연결되어 있습니다. (영상 참조) 이 시스템이 가장 영리한 부분은 물의 압력을 이용해서 압축된 공기를 밀어내기 때문에 효율을 더 높일 수 있다는 것입니다.
하이드로스토어는 우선 500MW/4GWh의 대형 저장 시스템을 건설하고 추가로 시설을 더 증설해 최대 10GWh의 엄청난 에너지를 저장한다는 계획을 제시했습니다. 물론 그 전에 기술을 검증하기 위해 캐나다 온타리오주의 프로토타입에서 테스트를 진행하고 있습니다. 계획대로 된다면 2026년 첫 저장 시스템이 건설될 예정입니다. 과연 성공할 수 있을지 결과가 주목됩니다.
참고
https://newatlas.com/energy/hydrostor-compressed-air-energy-storage/
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