공기에 에너지를 담다.

휴스턴의 한 스타트업이 공기를 이용하여 에너지를 저장하고자 시도하고 있다. APEX- CAES (compressed air energy storage)는, 전기 요금이 싼 저녁에 전기에너지를 사용하여 지하 저장소에 공기를 압축시켜 저장하고 전기 요금이 비싼 낮에 저장된 압축 공기로 터빈을 돌려 전기를 생산해 내려고 하고 있다 (아래 영상 참조). 텍사스 팔레스타인 근처에 317 메가와트급의 발전 시설 및 15,000MWhr의 에너지를 압축 공기로 저장할 수 있는 저장소를 만들기 위해 $500 million(약 5500억원)의 펀드를 모으고 있다.

주야의 전기 값이 실제 차이가 크지 않고, 에너지를 사용하여 압축 공기로 만드는 과정에서의 효율이 높지 않아 부정적인 견해가 많다. 공간에 대한 제약 또한 많이 받는다. 이번에 계획한 시설을 건축하기 위하여 필요한 압축 공기 저장 공간은 압축 공기의 에너지 밀도를 가장 높게 일 세제곱 미터당 100kJ로 계산하여도 540메가 세제곱 미터 정도가 필요하다. 가솔린의 에너지 밀도가 일 리터당 55MJ 정도임을 고려하면 같은 공간에 화석 연료를 보관하는 것이 훨씬 효율적일 수 있다.

 

하지만 신재생 에너지의 에너지 저장소로는 긍정적인 면이 많다. 배터리에 비해 에너지 저장 단가가 작고($18/khr, 배터리의 경우 200불이 넘는다.) 에너지 저장 매체인 공기는 어디서든 얻을 수 있다는 장점이 있다. 물론 환경 오염 또한 없다. 이러한 장점을 근거로 APEX-CAES는 신재생 에너지 중 저녁에 발전이 가능한 풍력 발전소의 에너지 저장소로 사용하고자 시도하고 있다.

 

사실 금번에 세우려는 CAES플랜트는 세계 최초는 아니다. 이미 1978년에 독일에 290메가와트급 그리고 1991년에 미국 알라바마에 110메가와트급이 세워졌었다. 두 시설은 합하여 50년을 넘게 운영되었다. APEX-CAES가 다시 CAES플랜트를 시도하려는 이유는 어느정도 검증이 된 기술을 바탕으로 에너지의 보조적 서비스 (ancillary services)를 제공하려는 데에 있다.

이미지 및 기사 참조: Houston chronicle, "Houston starup plans to store wind energy underground." / GreenTechMedia, “Texas to Host 317 MW of Compressed Air Energy Storage.”

by Gunwoo Kim