【에너지타임즈】 재생에너지 간헐성에 따른 출력제한을 최소화하는 대안으로 히트펌프가 떠오른 가운데 전력연구원이 주택용 히트펌프 실증과 표준화를 추진하는 한편 에너지 고효율화 실현을 위한 전력공급제도를 신설한다.

한전 전력연구원(원장 이중호)은 오텍캐리어(주)와 친환경 연료전환과 전기화 가속화에 대응하기 위한 ‘주택용 냉·난방·급탕 일체형 히트펌프 실증·표준화와 전력공급제도 신설 공동 연구과제에 착수했다고 지난 28일 밝혔다.

태양광·풍력발전 등 재생에너지는 간헐성 영향을 받아 공급이 과잉되는 등 출력제한이 발생하고 앞으로도 재생에너지 보급이 확대되면 출력제한이 더 늘어날 것으로 전망되면서 고효율 섹터 커플링 기기와 전력수요 관리제도가 필요하다고 판단되면서 전력연구원이 주택용 히트펌프 실증과 표준화를 비롯해 전력공급제도를 신설키로 한 것이다.

섹터 커플링은 잉여전력을 다른 형태의 에너지로 전환해 사용·저장하는 시스템으로 잉여전력을 열에너지로 변환하는 P2H(Power to Heat)와 수소로 변환하는 P2G(Power to Gas) 등이 대표적이다.

현재 P2H와 관련된 기술로 손꼽히는 히트펌프 세계 시장은 매년 성장하고 있고, 국내에서도 ‘한국형 탄소중립 100대 핵심기술’에 히트펌프가 선정되는 등 히트펌프 연구와 P2H 연계 운영기술 필요성이 강조되고 있다.

전력연구원은 히트펌프 제작·운영기술을 보유한 오텍캐리어와 이번 공동 연구과제를 시작으로 주택용 히트펌프-축열조 시스템을 실증하는 한편 기술표준을 수립한다. 또 시범사업 기반 전력공급제도 신설을 통해 히트펌프를 확대 보급해 재생에너지 따른 출력제한을 최소화할 방침이다.

구체적으로 살펴보면 전력연구원은 한랭·평균·온난 등으로 환경을 구분해 히트펌프 실증시험으로 성능을 검증하고 표준화하고, 경제성이 높은 상변화물질을 활용해 물 대비 열저장 성능이 향상된 주택용 축열조를 설계하고 히트펌프와 연계한다.

축열조는 열에너지를 저장하는 용기로 에너지를 저장할 수 있어 재생에너지 간헐성으로 인한 출력제한으로 버려지는 전력을 저렴하게 활용할 수 있어 히트펌프 보급을 확대하는 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

특히 전력연구원은 재생에너지 간헐성으로 발생한 잉여전력을 히트펌프로 저장할 수 있는 새로운 전력공급제도를 설계하고 2025년 도입한다. 히트펌프를 수요관리 자원으로 활용하겠다는 것이다.

전력연구원은 오텍캐리어와 협력해 계절·지역별 최적화된 운전모델을 도출하는 한편 건설기관과 협력을 바탕으로 히트펌프 상세 보급계획을 수립한다. 또 이를 기반으로 전력회사-제조사-건설사 컨소시엄을 구축해 히트펌프 활용성을 극대화할 방침이다.

조종영 전력연구원 선임연구원은 “히트펌프로 난방을 하게 되면 전기화와 부하관리 개선을 통해 국가 탄소 발생량을 절감할 수 있을 것”으로 내다보면서 “전력연구원은 히트펌프 기술 표준화와 전력공급제도 신설을 통해 히트펌프 보급을 확대해 재생에너지 수용성을 높이고 에너지 효율화에 역할을 할 것”이라고 말했다.