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풍력발전이나 태양광발전은 전기수요가 한꺼번에 몰릴 때 감당할 수 없고, 바람이 잦아들거나 해가 진 밤이면 발전이 아예 불가능하다는 사실 때문에 늘 화석연료 발전을 넘어설 수 없다는 지적을 받곤한다. 그러나 대용량 배터리(grid scale batteries)의 발전으로 이런 한계를 극복할 길이 열리고 있다.

최근 독일 마그데부르크(Magdeburg)에 있는 프라운호퍼(Fraunhofer) 연구소에서 아주 획기적인 소식이 들려왔다. 연구소 전력을 모두 차단한 채 메가배터리(megabattery)에만 의존하는 위험한 실험을 성공시킨 것.

전체 전기수요의 50% 이상을 태양광 전력공급으로 충당하는 기록을 세웠던 독일에서 이런 기술은 매우 절실하다. 당신이 필요전력의 5%를 태양광에서 얻고, 전기공급이 50%까지 줄어든다면 전력이 조금 부족하더라도 쉽게 재분배해 쓸 수 있다. 그러나 50%의 전기가 절반으로 줄어들었을 때는 글쎄… 거기가 바로 비전과 현실이 진보의 전쟁터에서 만나는 지점이다.

0.5메가와트아워(Megawatt-hours 시간당 전력량) 용량의 이동형 1메가와트 배터리는 기차 크기 컨테이너에 5000개 가까운 리튬이온전지를 내장하고 있다. 한국의 SK이노베이션이 이 메가배터리를 만들었다.

메가배터리는 하나, 혹은 여러개 생산공장에 전력을 공급할 수 있다. 100세대에 공급하는 전력으로 보면 된다. 이는 개발도상국들의 생산공장에서 전력의 안정적 공급을 위해 사용하는 독립형 발전기 여러 대를 대체할 수 있는 규모다.

메가배터리는 지방의 전력공급 네트워크에도 유용하다. 지역내 전력관리에 최적화하는 건 프라운호퍼 연구소의 관심사이기도 하다. 메가배터리는 미래의 네트워크 관리 소프트웨어 및 컨트롤시스템 개발에 도움을 주기 위해 마이크로 스마트그리드(micro-Smart-Grid)를 테스트하는 중이다. [편집자 주 : 스마트 그리드는 기존의 전력망에 ICT기술을 접목, 전력생산 및 소비정보를 실시간 양방향으로 제공해 에너지효율을 최적화하는 차세대 전력망을 말한다. 마이크로 그리드는 분산전원 보급확대 기술로, 지역적 고효율 에너지공급시스템을 말한다]

메가배터리는 공식적으로 ‘스마트그리드 에너지 저장시스템’(Smart Grid Energy Storage System)이라 불린다. 성공적으로 테스트를 마친 이 시스템(SGESS)은 2015년 사용을 시작할 예정이다. 함부르크에 있는 기업 에너파크AG(Enerparc AG)가 대표적이다.

리튬이온 배터리는 전력안정성 이슈에서 궁극의 답은 아니다. 유동배터리(flow-battery 2차전지의 일종으로 이온의 산화환원 반응을 용액의 펌프 순환에 의해 진행시키고, 충전과 방전을 실시하는 전지) 같은 공급유연성, 액체금속 배터리(metal-liquid batteries) 같은 비용효율 등이 앞으로 필요할 것이다. 그러나 스마트그리드 에너지 저장시스템 메가배터리는 화석연료에 의존하지않는 에너지 기반시설을 창출하는데 있어 배터리 활용법을 배우는 매우 중요한 이정표가 될 것으로 보인다.[편집자 주 : MIT대학의 새도웨이Sadoway 연구팀은 지난 9월 전지의 내부구성물을 모두 액체 금속으로 만드는 데 성공했다. 이 액체금속전지 상층엔 마그네슘, 하층엔 안티몬, 격리막 역할을 하는 중간층엔 황화나트륨이 배열됐다. 액체금속전지는 제조비용이 싸고 내구성이 좋으며 고용량 전압을 유지할 수 있는 장점이 돋보인다. 재생에너지 저장용 전지로 각광받고 있다]

http://www.treehugger.com/renewable-energy/megabattery-demonstrated-successfully.html

http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/Oktober/speicher-fuer-die-energiewende.html

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