[월간수소경제 편집부] 독일의 시험인증기관 TÜV SÜD가 루트비히 뵐코 시스템 테크니크(LBST)와 함께 P2G(Power to Gas) 에너지 저장 기술 상업화 전망을 발표했다.

독일의 신재생에너지 연구기관인 LBST의 P2G 데이터베이스 평가에 따르면 P2G 에너지 저장 기술은 성숙 단계로 발전하고 있으며, 상용 응용 사례가 점차 늘고 있다. 또한 독일 전역에서 55MW급 이상 플랜트가 50개 이상 가동 중이거나 가동 예정이며, 최근에는 수백MW 규모의 대형 프로젝트가 발표되었다.

독일의 경우 이미 전력의 1/3 이상이 신재생에너지원을 통해 만들어지고 있으며, 그 중 절반 이상이 풍력 및 태양광 등 날씨에 따라 불규칙적인 발전 방식에 의존하고 있다. 이처럼 신재생에너지 발전 비중이 증가함에 따라, 유연한 전력 공급 시스템 및 전기 에너지 저장법에 대한 수요도 증가하고 있다.

P2G는 전기를 기체 형태의 에너지 캐리어인 수소 또는 메탄으로 전환하는 것을 의미한다. 적합한 합성 공정을 적용하면 액화 연료로의 전환(PtL, Power to Liquid)도 가능하다. 재생에너지 전력으로 생성되는 화학적 에너지 캐리어는 사실상 배기가스를 배출하지 않는다.

이와 같은 기술은 대량의 에너지를 장기간 저장할 수 있으며 전기, 가스 그리고 교통 분야의 상호 연관성 및 효율성을 제공한다. 다양한 종류의 에너지 캐리어를 합성할 수 있어 PtX(Power to X) 기술을 변환 공정으로 간주하기도 한다. 가장 일반적인 PtX 기술은 물을 전기분해해 수소를 생산하는 것이다.

LBST는 2011년부터 PtX 프로젝트를 추진하고 있으며, 전 세계 180개 이상의 활동을 포함하는 데이터베이스를 유지하고 있다. 초기에는 연구 목적으로 kW급 소규모 시스템만 운영했으나, 지금은 MW급 전력 프로젝트를 수행 중이며 대규모 발전소 프로젝트도 계획 단계에 있다.

현재 독일에서는 연구, 개발, 상용 등의 목적으로 50개 이상의 PtX 프로젝트가 진행되고 있다. LBST는 수전해 용량이 50kW 이상이며, 가동 또는 가동 계획 단계인 35개 발전소를 분석했다.

분석에 따르면 PtX 프로젝트 수는 뚜렷하게 증가했으며 2022년까지 독일에서만 35개의 발전소가 가동될 것으로 예상된다. 현재 PtX 발전소의 총 전력 규모는 26MW이며, 2014년에 비해 두 배 이상 증가했다.

대부분의 프로젝트에서 고분자전해질(PEM) 전기분해 장치를 사용하는데, 기존 알칼라인 전기분해 장치에 비해 부하변동에 대한 유연성이 좋다.

PtL 공정에 적합한 고온 전기분해 기술을 사용하는 프로젝트는 주로 독일 이외의 국가에서 계획되고 있다. 독일의 경우 생산된 수소를 다른 에너지 캐리어로 처리하지 않고 이용하는 방식에 보다 중점을 두고 있다. 이에 따라 정제소의 공급 원료 또는 차량 연료로서의 친환경 수소 이용이 늘고 있다.

독일의 대표적인 시험인증기관인 TÜV SÜD는 LBST와 함께 수소 및 연료전지 포털(www.H2stations.org, www.H2mobility.org)을 공동으로 운영 중이다.