전력연구원, 그래핀 슈퍼커패시터 실증모듈 개발
[에너지신문] 한전 전력연구원이 기존 활성탄 슈퍼커패시터보다 에너지 저장밀도를 5배까지 늘릴 수 있는 그래핀 슈퍼커패시터 개발에 착수했다.
이번에 착수한 연구과제를 통해 전력연구원은 2019년까지 출력밀도 2 kW/kg 이상, 에너지밀도 30 Wh/kg 이상의 성능을 갖는 1100V 그래핀 슈퍼커패시터의 모듈을 개발할 예정이다. 전력연구원 주관으로 한국과학기술원, 비나텍(주), 가천대학교와 공동으로 그래핀 슈퍼커패시터 핵심 요소기술과 실증용 모듈을 개발하게 된다.
본 과제는 기존 활성탄 슈퍼커패시터에 비해 5배 이상의 에너지 밀도를 갖는 그래핀 슈퍼커패시터를 2019년까지 개발하는 것을 목표로 한다. 개발이 완료되면 한전의 주파수조정용 ESS의 리튬이온전지(LiB)와 병행 운전을 통해 실증을 수행할 예정이다.
한전은 지난 2015년부터 주파수조정용 ESS 구축사업을 진행하고 있으며, 총 184MW 설비의 상업운전을 시행하고 있음. 주파수조정용 ESS에 사용되는 리튬이온전지(LiB)는 높은 에너지밀도를 갖지만, 충방전 속도가 느리고 수명이 짧다.
그래핀 슈퍼커패시터는 고속 충방전이 가능하고 수명이 길어 현재 주파수 조정용 ESS에 사용되고 있는 LiB와 병행운전 시 ESS의 수명을 최대 2배까지 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
전력연구원 관계자는 "그래핀 슈퍼캐퍼시터는 리튬이온전지의 수명을 연장하기 위한 보완책이 될 뿐만 아니라 다양한 규격의 에너지저장장치 기술을 보유하게 돼 안정적이 계통 운영이 가능하게 될 것"이라고 밝혔다.