탄소 및 온실가스 저감 전문기업 성하에너지(대표 장윤희)가 최근 자사의 열전 반도체 기술이 적용된 배터리 쿨링 시스템(BCS)을 탑재한 에너지저장장치(ESS)를 개발해 국내외 마케팅을 시작했다고 12일 밝혔다.
성하에너지는 고효율 열전소자(열전반도체) 기술을 활용해 냉매가스 없이도 냉·난방이 가능한 소형기기, 산업용 열전발전 시스템, 공조장치 등 다양한 친환경 에너지 솔루션을 개발·상용화한 기업이다.
열전기술은 열전냉각과 열전발전으로 나뉜다. 성하에너지는 2021년 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 열전냉각기술과 제백 효과(Seebeck Effect)를 이용한 열전발전 기술을 개발했다. 열저항을 제로화한 '워터블럭(수냉식 쿨링에 쓰이는 부품)'을 개발해 펠티어와 제백 효과를 동시에 구현한 것이다.
이번에 출시한 ESS는 전류 방향에 따라 열흐름 방향이 바뀌는 열전소자 원리를 적용한 ESS용 BCS(EBCS)를 탑재했다. 소재 냉각기술로 배터리를 직접 냉각하기 때문에 배터리 열과 스트레스를 물리적으로 즉각 해소한다. 배터리 성능을 최적화해 수명을 연장하는 한편, 최근 문제가 되는 배터리 화재를 원천 차단해 안정성을 확보했다.
기존 ESS의 온도관리시스템은 냉각수를 활용한 액냉시스템이다. 배터리나 주요 부품을 액체냉매로 냉각하는 방식이다. 냉각 효율은 좋지만 초기 설치비가 높고, 유지관리 비용이 많이 든다.
기존 가정용 ESS 온도관리시스템에서 사용하는 13.5kwh 테슬라 파워월의 경우 60도에서부터 작동하는 PCM을 사용하고, 5kwh급 소형 ESS에는 별도의 배터리 냉각시스템이 시장에 없다.
성하에너지의 EBCS는 유지보수가 간편하고, 운영비용이 저렴할 뿐 아니라 5kwh 제품은 다양한 환경에서 사용 가능한 일체형 ESS이다. 영하 20도부터 영상 45도까지 극한 온도 환경에서도 안정적으로 작동한다. 아울러 최대 150Kwh까지 3대 병렬 확장을 지원하고, BMS와 EBCS가 이중 모니터링함으로써 열폭주를 방지하는 입체적 온도관리가 가능하다.
이같은 장점으로 성하에너지의 EBCS 기반 ESS는 업계로부터 주목받고 있다. 성하에너지는 지난 11일 구미 금오산호텔에서 열린 경북태양광사업협동조합 워크숍에서 조합과 'EBCS를 적용한 ESS 보급 및 유통을 위한 사업협약(MOU)'을 체결했다. 협약을 통해 성하에너지는 EBCS를 ESS 산업 전반에 적용하고, 조합은 해당 제품을 보급하는 데 앞장서기로 했다.
장윤희 성하에너지 대표는 “최근 배터리 화재 등이 이슈가 되면서 정부 ESS 입찰에서 화재 및 설비 안정성의 배점 기준이 높아졌다”면서 “이번에 개발한 ESS는 공간을 작게 차지하면서도 설치가 간편하고, 안정적인데다 유지비가 저렴해 경쟁력이 있다. 특히 경북태양광사업협동조합과 협력으로 전국 보급체계를 안정적으로 갖췄다”고 말했다.
정재훈 기자 jhoon@etnews.com
