풍력·태양광 재생에너지, 도심까지 안정적으로 보낸다

한국전기연구원(KERI) 전력변환시스템연구센터 연구팀이 '에너지저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터(EMMC)' 기술 실증을 진행하고 있다. 전기연 제공

초고압직류송전(HVDC)은 태양광과 풍력 등으로 생산된 재생에너지를 도심까지 효율적으로 전송하는 기술로 꼽힌다. 국내 연구팀이 교류(AC)와 직류(DC) 변환을 수행하고 전기를 안정적으로 멀리 전송할 수 있는 모듈형 컨버터 기술을 개발했다.

한국전기연구원(KERI)은 전력변환시스템연구센터 연구팀이 재생에너지 장거리 전송에 용이한 '에너지 저장형 모듈러 멀티레벨 컨버터(EMMC)' 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. 

인공지능(AI) 전력 수요 증가와 탄소중립 목표에 따라 재생에너지의 중요성이 커졌다. 재생에너지는 날씨 편차에 따라 에너지 공급량 변동성이 커 안정적이지 못하다.

필요한 유효전력을 흡수·공급하는 에너지저장장치(ESS)와 전력 송배전 과정에서 손실되는 무효전력을 조절해 전력계통의 전압을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 무효전력보상장치(STATCOM) 설비를 통해 전압을 일정하게 유지해 시스템 안정성을 높일 수 있다.

연구팀은 ESS와 STATCOM을 하나의 장치로 통합해 모듈화한 EMMC 기술을 개발했다. EMMC는 ESS가 포함된 킬로볼트(kV, 전압의 단위)급 모듈을 겹겹이 쌓아 만든 컨버터다. 초고압 직류 전압을 생성해 생산된 재생에너지를 효과적으로 멀리 보낼 수 있다.

다양한 환경에서 EMMC가 동작하도록 유연성 있는 시스템 설계 기술도 확보해 이동형 변전소에도 적용할 수 있다. 

연구팀은 단위 모듈 시험, 고압·저압 시스템 시험 등 다양한 검증을 거치고 한국전력 전력연구원 고창전력시험센터에서 실증까지 마쳤다. 전력기기 분야 기업체 기술이전 추진을 통해 제품의 상용화에 나선다는 계획이다.

이종필 전기연 전력변환시스템연구센터장은 "신재생에너지를 활용한 고압 배전 전력계통에서 안정성과 유연성을 확보하고 범국가적 탄소중립 정책에 크게 기여할 것"이라며 "EMMC가 다양한 분야에서 고압 대용량 전력변환장치의 제어·구동 장치로서 활용될 것"이라고 밝혔다.

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]