중국의 거대한 '중력 배터리' 시스템 내부.

에너지 저장 기술에 있어 획기적인 움직임으로, 중국이 대규모 '중력 배터리' 배치를 시작했으며, 이는 전 세계 재생 에너지 저장 방식을 근본적으로 바꿀 잠재력을 지니고 있습니다.

이 혁신적인 접근 방식은 리튬 이온 배터리의 지배력에 도전하고 있으며, 각국이 더욱 친환경적인 에너지 솔루션을 향해 경쟁하는 가운데 유망한 환경적 이점을 제공합니다.

"중력 배터리"

'중력 배터리'는 무거운 물체를 들어 올리고 내리는 원리를 이용하여 에너지를 저장하고 방출하는 방식으로 작동합니다. 이 에너지는 커다란 콘크리트 블록이나 물과 같은 물체를 더 높은 곳으로 들어 올릴 때 해당 물체에 '투자'됩니다.

이 에너지는 물질이 아래로 내려갈 때까지 저장됩니다. 그 시점이 되면 발전기나 터빈이 하강 운동의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 기존 배터리에 비해 이 기술의 장점은 시간이 지나도 에너지 손실이 없다는 것입니다.

이 유망한 기술의 가장 대표적인 사례는 중국 정부 와 스위스 에너지 회사인 에너지 볼트(Energy Vault)의 협력으로 진행되는 중국의 "EVX" 프로젝트입니다.

이 거대한 구조물은 높이가 120미터가 넘지만 문이나 창문이 없습니다. 내부에는 각각 25톤에 달하는 3,500개의 "벽돌"이 복잡한 엘리베이터와 레일 시스템을 통해 위아래로 움직입니다. 이 블록들은 재생 에너지원에서 전기가 과잉 생산될 때 올라가고, 전력 수요가 증가하면 내려갑니다.

중국 상하이 루둥에 있는 높이 120미터의 "중력 배터리" 시스템. 사진: EnergyVault.

최대 100MW/h의 용량을 갖춘 것으로 알려진 EVx 시스템은 리튬 이온 배터리 시장을 장악하고 있는 중국이 대체 에너지 저장 기술에 상당한 투자를 하고 있음을 분명히 보여줍니다.

현재 중국은 전 세계 리튬 이온 배터리 생산량의 약 72%를 점유하고 있지만, 에너지 저장 방식의 다양화가 전략적으로 중요하다는 점을 인식하고 있습니다.

에너지 볼트(Energy Vault)의 중국 최초 상용 중력식 배터리 시스템이 풍력 발전소 바로 옆에 설치되었습니다. 100메가와트시(MWh)라는 인상적인 저장 용량을 자랑하는 이 시스템은 완충 시 약 4,600대의 전기 자동차에 100km 주행에 필요한 전력을 공급할 수 있습니다.

에너지 볼트의 CEO인 로버트 피코니는 SWI 와의 인터뷰에서 "우리의 첫 번째 공장이 중국에 건설될 것이라고는 상상도 못 했다"고 말했다.

중국 톈잉 그룹의 옌성쥔 회장은 에너지 볼트의 "혁신적인 기술"이 중국의 에너지 전환을 가속화할 것이라고 주장했다.

포브스 에 따르면, 중국 정책 입안자들은 이러한 인프라 구축에 현지 원자재를 활용할 수 있는 잠재력과 35년 이상의 긴 수명을 높이 평가하고 있다.

현재 중국에서는 이와 유사한 중력식 배터리 시스템 3개가 건설 중이며, 6개가 추가로 계획 단계에 있습니다. 이 시스템들을 모두 합치면 최대 3,700MWh의 저장 용량을 갖게 될 것입니다.

엄청난 잠재력

중력식 배터리의 작동 원리는 양수식 수력 발전소와 유사합니다. 이러한 시스템은 에너지가 과잉될 때 물을 상류 저수지로 끌어올려 전력 수요가 최대치에 달하는 시간대에 터빈을 통해 방출합니다.

국제수력발전협회 에 따르면, 이러한 시스템은 현재 전 세계 에너지 저장 용량의 94% 이상을 차지하고 있습니다. 이는 중력을 이용한 에너지 저장의 엄청난 잠재력과 입증된 신뢰성을 보여줍니다.

이러한 시스템은 뛰어난 성능과 신뢰성을 자랑하지만, 높은 지대에 위치한 저수지나 넓은 유역과 같은 특정한 지리적 조건을 필요로 하는데, 많은 지역에서는 이러한 조건을 충족하지 못합니다.

에너지 볼트의 EVx 시스템이 스위스의 시범 프로젝트에 설치되었습니다. 사진: 에너지 볼트.

반대로, 고체 무게를 이용하는 중력식 저장 셀은 기존 자재 인양 및 하강 설비에 제약이 있을 뿐, 보다 유연하게 시공할 수 있습니다. 이는 자연적인 지형적 요인에 구애받지 않고 전 세계 다양한 지역에서 중력식 저장 셀 기술을 더욱 폭넓게 적용할 수 있는 가능성을 열어줍니다.

또한, 중력식 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 여러 가지 환경적 이점을 제공합니다. EVx 시스템은 모래나 재활용 폐기물과 같이 쉽게 구할 수 있는 재료로 만든 구성 요소를 사용하므로 희귀 광물에 대한 의존도를 크게 줄입니다.

중국에서 진행되는 중력식 배터리 프로젝트의 사회적 영향 또한 긍정적인 조짐을 보이고 있습니다. 이러한 프로젝트는 지역 노동력에 일자리를 제공하고 지역의 가용 자원을 활용하여 운송 및 관련 공급망 문제를 줄이는 데 기여합니다.

이러한 지역화된 접근 방식은 리튬 이온 배터리 생산에 필수적인 복잡한 글로벌 공급망과는 극명한 대조를 이루며, 이는 자연 서식지를 파괴하고 취약한 생태계를 위협할 위험이 있습니다.

출처: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html