새롭게 개발된 에너지 저장장치와 데이터 분석 솔루션이 전기 생산 과정에서의 손실을 줄이고 재생에너지의 보급을 독려하고 있다.

이것은 스위스에 기반을 둔 회사인 알레보(Alevo)사가 새롭게 개발한 자사의 유틸리티 규모의 리튬 축전지와 데이터 분석시스템에 대한 상세 내용 그리고 그리드뱅크스(GridBanks)를 생산하게 될 노스캐롤라이나의 콩코드에 있는 새로운 생산시설을 발표한 목적이다.

그리드뱅크스(GridBanks)는 전력 그리드의 저장 포인트로 사용하기 위해 유닛당 2MW의 전력량(1MWh의 에너지)을 제공하는 등급의 알레보(Alevo)사 축전지로 가득한 컨테이너를 탑재하고 있다.

재생가능하고 능동형 냉각체계(active cooling)나 축전지 관리 유닛이 불필요한 축전지 내의 활성 구성물질은 LFP(lithium ferrophosphate)와 흑연이다. 또한, 알레보(Alevo)사의 리튬 전지는 완전히 비화염성인 비유기 전해질을 포함하고 있다.

"전해질은 믿을 수 없을 정도로 강하고, 우리가 보는 다른 전해질과 비교하여 백 배 정도의 전기 소모를 보인다"고 알레보(Alevo) 그룹의 최고경영자이자 회장인 조슈타인 아이케란트(Jostein Eikeland)씨는 말했다.

더욱이, 비유기 물질에 초점을 둔 것은 축전지에게 두 가지 중요한 특성을 부여한다. 즉, 축전지가 각각의 충전 사이클이 진행 된 이후에도 같은 상태로 되돌아올 수 있도록 하는 열동역학적 안정성과 과충전과 심한 방전 조건을 관리하는 전자화학적 루프를 제공하여 축전지 성능저하에 대한 완벽한 최소화가 가능하다.

"우리에게, 100% 화학적이라는 즉 비유기적이라는 것은 정말로 중요한데, 그 이유는 전혀 시간이 지남에 따라 노후화되는 지점을 제공하지 않기 때문이다. 또한, 당신은 어떠한 내부적인 작동이나 그와 유사한 것을 사용하지 않고도 더 많은 전류를 사용할 수 있다"고 아이케란트(Eikeland)씨는 말했다. 아이케란트(Eikeland)씨는 축전지는 20~39℃에서 작동이 최적화되며, 충방전 동안에서 작동될 경우에는 온도 변화가 1℃ 미만이라고 덧붙였다.

알레보(Alevo)사에 의하면, 시험결과는 그들의 축전지 기술이 모든 표준적인 산업계 성능 측정방법을 통해서 검증되었고, 축전지 셀은 심한 방전을 한 다음에 과충전이 30,000사이클 이상을 한 이후에도 내부 저항의 증가는 없었다.

"우리는 최초의 축전지로 2011년 초부터 충격 해머시험(hammer tests)을 진행해 오고 있다. 지금까지 약 40,000~43,000 사이클 정도 도달했으며, 현재에는 20분 이내에 완전 충방전이 가능하다"고 아이케란트(Eikeland)씨는 말했다.

아이케란트(Eikeland)씨는 이 솔루션 배후의 핵심 요소는 이 분야의 발전을 저해하는 축전지 저장과 관련된 비용과 비효율성과 전력 허비를 통해 전 세계적으로 소비되는 에너지의 약 30%를 줄이는 것이라고 밝혔다.

알레보(Alevo)사에 의하면, 폐기물 감소의 핵심은 그리드뱅크스(GridBanks) 유닛을 실시간으로 전력 그리드 사용량을 모니터링하는 우수한 데이터 분석과 결합하는 것이다. 이를 통해, 축전지는 공급 피크 때의 에너지 일부 저장(peak shaving), 주기 관리 그리고 재생에너지 통합과 같은 효율성을 이끄는 서비스가 될 수 있다.

추가적인 혜택으로는 축전지 그 자체의 긴 수명으로 발생하는 것으로, 유닛당 약 20년의 품질보증이 가능하다.

10월 28일 월요일, 알레보(Alevo)사는 노스캐롤라이나 콩코드에 제작 공장 설립에 착수했으며, 제조공장 면적인 3.5백만 평방피트에 달하는 이 공장은 2,500개의 일자리를 만들고 공장 설립으로 인한 추가적인 제조 프로세스를 위해 약 6,000개 정도의 추가 일자리 창출이 가능할 것이라고 밝혔다.

제조 운영과정에 총 1조 달러를 투자할 계획을 가진 알레보(Alevo)사는 정부 투자를 받지 않은 것으로 알려졌다. "우리는 정부로부터 단 한 푼도 지원을 받지 않았고 그러한 계획도 없다. 모든 것은 개인 투자이며 부채도 없다. 우리는 우리 자신의 힘으로 이것을 해내었다"고 아이케란트(Eikeland)씨는 말했다.

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』

2012년 10월, 미국 동부해안에 큰 피해를 남긴 슈퍼태풍 샌디(Sandy)로 수백만 가구가 정전을 경험한 적이 있었다. 그 사건으로 해안가에 위치한 전력망을 보다 물리적으로 강하게 보완할 필요성에 공감대가 형성되었다. 2년 이후 지역 전력회사들은 그들의 전력시스템을 보호하기 위해 조치해왔던 일들을 공유하고 다음에 일어날 수 있는 슈퍼태풍에 대응하고자 한다.

예를 들어 PSE&G(Public Service Electric and Gas Co.)는 샌디 태풍 이후 상당한 진보를 이뤄냈다고 말한다. New Jersey 지역 인구의 거의 3/4에 전기를 공급하고 있는 PSE&G는 샌디 태풍이 자사의 111년 역사상 가장 강력한 태풍이었으며, 200만 이상의 고객들이 정전피해를 입었다고 주장하였다. PSE&G는 샌디 태풍 이전부터 새로운 전선을 설치하는 사업을 진행 중이었다. 69-kV 선을 통해 용량과 신뢰성을 제고하는 사업이다. 현재도 이 사업은 계속 진행 중이며, 번개피해를 보다 잘 막을 수 있는 전봇대와 전선을 추가 설치할 계획이다. 그리고 광섬유 와이어를 통해 변전소 간 통신기능을 향상시킬 것이다.

송전망 향상은 단지 시작에 불과하다고 PSE&G는 말한다. 향후 3년간 PSE&G는 12억 2천만 달러 규모의 Energy Strong 프로그램을 추진하면서 자사의 전력 및 가스 시스템을 이상기후로부터 보호한다는 방침이다. 이 프로그램의 일환으로 29개의 교환 및 변전소 위치를 변경하고 스마트그리드 기술을 보급할 계획이다. PSE&G에 따르면, 구축하는 스마트그리드 기술에는 원격 모니터링 및 제어, 스마트 스위치 및 퓨즈 추가로 우발상황 대처, 회로에 다중세션 구축 등이다. 이 업그레이드로 인해 정전이 발생하면 에너지공급 서비스가 보다 빨리 복구되고 정전피해를 입는 고객 수가 줄어들 수 있을 것으로 기대하고 있다.

PSE&G는 인프라 업그레이드뿐만 아니라 고객과의 소통에도 상당한 변화를 주려고 노력하고 있다. 정전이 발생하기 전, 발생 중, 발생 이후의 소통에서 트위터, 페이스북 등 가능한 한 모든 통신수단을 활용한다는 방침이다. 나아가 광범위한 태풍-정전 대응 기획, 훈련, 연습을 연중 실시한다.

또 다른 동부 해안 지역 전력회사 Con Edison은 자사의 4년간 진행되는 태풍대응 계획을 성공적으로 추진하고 있고, 현 시점에서 약 절반 정도 진행하였다고 주장한다. 이 전력회사에 따르면, 10억 달러 규모의 Fortifying the Future 계획이 진행 중이며, 전문화된 원격 스위치 및 기타 정전대응 장비 구축으로 2014년에 2만5천 건의 태풍 관련 정전피해를 막을 수 있었다. Con Edison의 샌디 태풍 이후 조치들에는 첨단기술에서부터 단순한 해결책에 이르기까지 범주가 다양하다. 예를 들어 고가 전력시스템에서 발생하는 일시적 오류가 다른 영역으로 확산되지 않도록 조치하고 해결하는 장치를 3천개 이상 설치하였고, 네트워크 변압기 및 신규 간선 등을 함께 설치하고 있다. 비기술적 차원에서는 1마일 이상의 콘크리트 홍수방지용 벽을 중요 시설 주변에 설치하였고, 110mph 정도의 바람세기에 버틸 수 있는 전봇대를 설치하고 있다.

New York과 Massachusetts 지역에서 전기 및 가스를 공급하는 National Grid는 수년간 태풍 수위 및 빈도 증가에 대응하기 위해 수십억 달러를 시스템 업그레이드에 투자하고 있다고 말한다. National Grid 측은 이상기후 발생 횟수가 늘어나면서 에너지시스템의 신뢰성과 복원력을 제고할 수 있는 장기투자 전략이 필요하다고 강조한다. National Grid는 향후 5년간 거의 100억 달러를 투자할 계획인데, 그 투자로 자사의 네트워크를 업그레이드하고 600만 이상의 고객들에게 전기 및 가스 공급을 신뢰성 있게 지속할 것이라고 강조한다.               

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』