전철에서 버려지던 전력, ESS로 활용한다

바나듐이온배터리(VIB) 전문 기업 스탠다드에너지는 대전교통공사와 도시철도 분야 에너지 절감과 새로운 교통 수단 충전을 위한 VIB 에너지저장장치(ESS) 개발에 나선다고 27일 밝혔다. 도시철도는 열차 운행뿐만 아니라 공조설비, 냉난방설비, 엘리베이터와 에스컬레이터 등 다양한 설비와 장비 운영에 많은 전력을 사용하고 있다. 양사는 에너지 절약을 위해 요금 단가가 낮은 시간대 전력을 ESS에 충전해 다른 시간에 방전하는 것을 검토하고, 추후 VIB ESS를 활용한 다양한 에너지 절약 방법을 모색해 나갈 계획이다. 전동차가 역에 도착하면서 제동을 걸 때 앞으로 나아가려는 관성력에 의해 모터가 발전기처럼 동작해 전기가 발생한다. 통상 전동차가 정차할 경우 일시적으로 약 직류 1600V의 전력이 10~30초간 발생하는데, 이는 전동차가 사용하는 전기에너지의 약 50%에 이른다. 일부 회생 에너지를 역사와 전동차에서 일시적으로 이용하는 것을 제외하고는 대부분 버려지고 있는데, 기존에 개발 설치된 회생에너지저장용 ESS 배터리의 낮은 효율과 짧은 수명 때문이다. 전동차에서 발생한 회생에너지를 저장하기 위해서는 급속하게 발생하는 전력을 저장하고 이를 급속히 방전할 수 있는 고성능이 요구되며, 동시에 도시철도 역사 내에 안심하고 설치하기 위한 절대적인 안전성이 요구된다. 스탠다드에너지는 자체 개발한 VIB는 발화 위험성이 없고, 짧은 시간에 충방전이 가능한 높은 성능을 가지고 있어 회생에너지 저장 ESS를 위한 최적의 배터리다. 5만번 이상 충방전에도 성능 저하가 거의 없을 정도로 수명이 길어 도시철도 회생에너지 활용에 적합하다는 설명이다. 대전교통공사와 스탠다드에너지는 전동차 회생에너지 저장 및 활용 외 도시철도 인프라와 VIB ESS를 결합한 다양한 충전 시스템 개발에도 협력해나갈 계획이다. 도심항공교통(UAM), 트램 등 향후 도입될 가능성이 있는 다양한 교통수단의 충전 시스템에 VIB ESS를 활용해 안전하고 효율 높은 충전 인프라를 갖추기 위해 협력을 이어갈 방침이다. 김부기 스탠다드에너지 대표는 “높은 출력으로 운영이 가능하면서도 오래 사용할 수 있고, 안전한 VIB는 도시철도 회생에너지 저장과 활용을 위한 최고의 대안이 될 것”이라며, “VIB의 우수한 기술력을 바탕으로 도시철도 회생에너지 등 그동안 ESS 분야에서 해결하지 못한 다양한 숙제들에 솔루션을 제시할 것”이라고 포부를 밝혔다.