5월 8일, 오스트리아 RAG는 루벤스도르프의 옛 가스 저장소에 세계 최초의 지하 수소 저장 시범 프로젝트를 시작했습니다. 이 시범 프로젝트는 120만 세제곱미터의 수소를 저장할 예정이며, 이는 4.2GWh의 전기에 해당합니다. 저장된 수소는 커민스(Cummins)가 공급하는 2MW 양성자 교환막 셀(Proton Exchange Membrane Cell)에서 생산됩니다. 이 셀은 처음에는 기저 부하에서 작동하여 저장에 필요한 충분한 수소를 생산합니다. 프로젝트 후반에는 셀이 더욱 유연하게 작동하여 잉여 재생에너지 전력을 전력망으로 전송할 예정입니다.
수소 경제 발전에 중요한 이정표로서, 이 시범 사업은 계절별 에너지 저장을 위한 지하 수소 저장의 잠재력을 입증하고 수소 에너지의 대규모 보급을 위한 토대를 마련할 것입니다. 아직 극복해야 할 과제가 많지만, 이는 더욱 지속 가능하고 탈탄소화된 에너지 시스템을 향한 중요한 발걸음임이 분명합니다.
지하 수소 저장은 지하 지질 구조를 이용하여 수소 에너지를 대규모로 저장하는 것을 의미합니다. 재생 에너지원을 이용하여 전기를 생산하고 수소를 생산한 후, 소금 동굴, 고갈된 석유 및 가스 저장소, 대수층, 그리고 단단한 암반 동굴과 같은 지하 지질 구조에 수소를 주입하여 수소 에너지를 저장합니다. 필요한 경우, 지하 수소 저장소에서 수소를 추출하여 가스, 발전 또는 기타 용도로 사용할 수 있습니다.
수소 에너지는 기체, 액체, 표면 흡착, 수소화물, 또는 수소 본체를 탑재한 액체 등 다양한 형태로 저장할 수 있습니다. 그러나 보조 전력망의 원활한 운영을 실현하고 완벽한 수소 에너지 네트워크를 구축하기 위해서는 현재로서는 지하 수소 저장이 유일하게 실현 가능한 방법입니다. 파이프라인이나 탱크와 같은 지상 수소 저장 방식은 저장 및 방전 용량이 며칠에 불과합니다. 지하 수소 저장은 몇 주 또는 몇 달 분량의 에너지를 저장하기 위해 필요합니다. 지하 수소 저장은 최대 몇 개월 분량의 에너지 저장 수요를 충족할 수 있으며, 필요 시 직접 추출하여 사용하거나 전기로 변환할 수 있습니다.
그러나 지하 수소 저장은 다음과 같은 여러 가지 과제에 직면합니다.
첫째, 기술 발전이 느리다
현재 고갈된 가스전과 대수층 저장에 필요한 연구, 개발 및 실증은 더딘 편입니다. 고갈된 가스전 내 잔류 천연가스의 영향, 오염물질 및 수소 손실을 유발할 수 있는 대수층 및 고갈된 가스전 내 현장 박테리아 반응, 그리고 수소 특성에 의해 영향을 받을 수 있는 저장 기밀성의 영향을 평가하기 위한 추가 연구가 필요합니다.
둘째, 프로젝트 공사 기간이 길다
지하 가스 저장 프로젝트는 상당한 공사 기간이 필요합니다. 소금 동굴이나 고갈된 저수지의 경우 5년에서 10년, 대수층 저장의 경우 10년에서 12년이 걸립니다. 수소 저장 프로젝트의 경우, 더 긴 시차가 발생할 수 있습니다.
3. 지질학적 조건에 의해 제한됨
지역 지질 환경은 지하 가스 저장 시설의 잠재력을 결정합니다. 잠재력이 제한된 지역에서는 화학적 변환 공정을 통해 수소를 액체 운반체 형태로 대량 저장할 수 있지만, 에너지 변환 효율 또한 저하됩니다.
수소에너지는 낮은 효율성과 높은 비용으로 인해 대규모로 적용되지는 않았지만, 다양한 중요 분야에서 탈탄소화에 중요한 역할을 하기 때문에 미래에는 폭넓은 개발 전망을 가지고 있습니다.
게시 시간: 2023년 5월 11일