전남대학교 김영배 교수(기계공학과)팀이 한국전력공사 전력연구원, 에스퓨얼셀(주), 광주과학기술원(GIST)과 공동으로 건물용 5kW급 연료전지와 배터리의 하이브리드 시스템을 세계 최초로 개발하고 실증까지 마쳤다. 

연료전지는 수소를 연료로 산소와 반응시켜 전기와 열을 생산하는데, 연소과정이 없고 전력생산 후 순수한 물만 배출하는 청정에너지이다. 그러나 석탄화력이나 원자력발전과 같이 전력 생산량이 높으면서도 순간적인 전력변화에 대응할 수 있는 능력은 부족하다. 

이와 반대로 배터리는 에너지저장장치를 통해 짧은 시간동안 순간적인 전력부족에는 대비할 수 있지만, 충전용량의 한계로 지속적인 전력공급이 어렵다는 약점을 지니고 있다. 

전남대와 전력연구원이 공동 개발한 ‘연료전지-배터리 하이브리드 시스템’은 연료전지와 배터리의 장점을 결합해 연료전지가 생산한 전력의 일부를 배터리에 충전했다가 전력수요가 많은 시간대에 연료전지와 배터리에서 동시에 전력을 공급할 수 있다. 

이 시스템은 순간적인 전력 변화에 배터리에 저장된 전력을 방/충전해 연료전지의 안정적 운용은 물론 주파수 조정과 같은 에너지저장장치 역할도 수행할 수 있다. 

우리나라는 국내수소경제활성화 계획에 따라, 2018년 현재 보급된 가정 및 건물용 총 7MW의 연료전지를 오는 2022년까지 7배인 50MW로 확대 설치할 예정이어서 이번에 개발된 연료전지-배터리 하이브리드 시스템이 매우 유용할 전망이다.

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