에너지신기술

연구분야 에너지신기술

『그린에너지 기술혁신을 이끌어 가는 세계 정상의 연구원』을 비전으로 에너지신기술연구원은 수소에너지, 대용량ESS, 신재생실증, 에너지신소재 등 탄소중립을 위한 에너지신기술 분야를 선도하기 위하여 역량을 집중하고 있다. 수소에너지 분야에서는 수소에너지 전주기 통합 운영 기술개발을 목표로 하여 재생에너지 연계 그린수소 실증 및 운영기술 개발에 힘쓰고 있다. 대용량ESS 분야에서는 신재생에너지 비율 증가에 따른 출력 변동성에 대응하기 위하여 대용량 에너지저장 기술개발을 수행하고 있다. 신재생실증 분야에서는 신재생에너지 활용성 증대를 위한 운영 및 유지보수 비용절감 기술을 개발하고 있으며, AI 기반 핵심설비 진단기술 고도화 등을 추진하고 있다. 에너지신소재 분야에서는 신재생에너지의 발전용량을 수용하기 위한 MVDC 설계 및 운영기술과 더불어 미래전력계통에 대응하기 위한 에너지신소재와 관련된 연구를 수행할 계획이다.

재생에너지 연계 그린수소 실증 및 운영기술 개발

수소에너지분야에서는 탄소중립 달성을 위해 수소에너지 전주기 통합 운영 기술개발에 초점을 두고 있다. MW급 수전해 시스템 구축 및 성능 실증을 통해서 수소 생산 신뢰성 평가 기술 확보 및 수소생산 안정화 및 효율 고도화를 달성하여 MW급 그린수소 생산 시스템 장기 운영기술 개발을 수행하고 있다. 열원을 연계한 고효율 SOEC 수전해 시스템 개발을 통해 차세대 수소생산 기술을 선도하고자 한다. 또한, 국제공동연구를 통해 다양한 수소화합물을 이용한 수소 저장 기술과 수소 자동차 및 정유산업, 발전플랜트, 천연가스와의 수소 블랜딩과 같은 수소활용 기술개발을 추진하고 있다.

AI 기반 신재생에너지 핵심설비 진단 및 OPEX 저감 기술

신재생에너지 분야에서는 신재생에너지 활용성 증대를 위한 설비운영 및 유지보수 비용절감 기술 개발에 초점을 두고 있다. 스마트 진단 센서 및 감시진단 알고리즘 개발을 통해 블레이드, 너쎌, 타워 등 해상풍력 핵심설비에 대한 AI 및 Big Data 기반의 진단기술 고도화를 수행하고 있다. 또한, 정부 정책에 발맞춰 신재생에너지 디지털트윈 기술을 개발하고 최적 운영/유지보수 계획을 수립하는 등 OPEX 저감을 위한 기술 개발을 도모하고 있다. 핵심기술 확보를 통해 재생에너지 발전단지 이용률 향상 및 경제성 제고 방안을 수립하여 국내 재생에너지 보급확대에 기여할 계획이다.

대용량 에너지저장 기술

대용량 에너지저장 기술은 신재생 에너지 발전량이 증가하면서 발생하는 잉여전력을 저장하여 출력 변동성에 대응하고, 이를 통해 전력계통을 안정적으로 운영하기 위한 기술이다. 대용량ESS 분야에서는 경제적인 유연자원 발굴을 위해 중주기에 해당하는 기술인 VRFB, NaS, LIB 등의 화학적 에너지저장기술의 통합 실증을 통해 최적의 ESS를 선정하는 연구를 수행 중이고, 기계적 기반의 대용량 장주기 에너지저장 핵심기술을 확보하기 위해 압축공기-양수발전 Hybrid 기술을 도전과제로 개발 중이며, 화력발전소 연료 전환을 위해 전력과 열을 동시에 공급하고 경제성을 확보할 수 있는 열에너지 저장기술도 국제 공동연구로 추진 중이다. 또한, 탄소중립 정책 부응 및 ESS 투자비 절감을 위해 전기차 폐배터리를 활용한 MWh급 재사용 ESS 실증연구도 수행 중이다. 대용량ESS 분야에서는 이러한 고효율 대용량 에너지 저장기술 개발을 통하여 세계적으로 독창적인 에너지저장 기술경쟁력을 확보함으로써 2050 탄소중립을 선도하는데 기여할 계획이다.

MVDC 운영기술 및 친환경 전력소재&부품 개발

MVDC 기술은 1.5kV ~ 100kV의 DC 전압을 이용하는 중규모 직류 배전망 기술로써, 기존의 AC 대비 선로전송용량을 약 40% 이상 증대시킬 수 있다. 이러한 MVDC를 활용하기 위하여, 기존 AC 22.9kV 기자재를 활용한 MVDC망 설계기술을 확보하였다. 에너지신기술연구원에 ±35kV급 MVDC 스테이션과 실증 망을 구축하고 있으며, 30MW 전력전송 실증을 통한 운영기술을 확보할 예정이다. 또한, 기존 XLPE케이블 대비 CO2 저감 및 재활용 가능한 친환경 PP(Polypropylene)케이블을 MVDC 실증망에 적용하여 실증데이터 및 성능평가기술을 확보할 예정이다. 추가적으로 동작전압을 수 kV이상으로 향상된 SiC(Silicon Carbide) 전력반도체를 개발하여 PCS(전력변환장치)에 적용하는 연구를 수행할 예정이다.