[월간수소경제 편집부] 일본 야마나시(山梨) 현이 최근 ‘태양광+P2G 시스템’ 실증 사업과 관련해 성과 보고회를 개최하고 실증 시설을 공개했다.

P2G(Power to Gas)는 재생에너지의 전력으로 수소를 제조하고, 해당 수소를 저장 및 이용하는 기술이다. 야마나시 현에서 진행되는 실증 사업의 경우, 재생에너지 중에서도 태양광발전을 활용한다.

닛케이 테크의 보도에 따르면 야마나시 현은 2016년 11월 도레이, 도쿄전력홀딩스, 다카오카 도코(東光高岳)와 P2G 시스템의 실증에 관한 협정을 맺고 고후(甲府) 시 고메쿠라야마 지역에 실증 설비를 건설 및 검증해 왔다.

해당 실증 시설은 파나소닉의 35kW급 태양광 패널, 히타치조선의 고체고분자형 수소발생장치(정격 25kW), 일본제강소의 MH(수소흡장합금) 타입 수소탱크(최대 52N㎥, 정격 40N㎥), 파나소닉의 순수소형 연료전지시스템(정격 5kW, 3대), 니치콘의 수전해장치용 전원(정격 25kW) 등으로 구성되어 있다.

태양광발전을 통해 발생된 전기는 수전해장치용 전원의 DC/DC컨버터에 의해 직류 20V로 수소발생장치에 공급된다. 이후 시간당 평균 5N㎥의 수소가 생성되어 수소탱크에 저장된다. 맑은 날에는 하루 40N㎥의 수소를 제조할 수 있도록 설계되어 있다. 저장된 수소는 연료전지를 통해 전기로 변환된다.

태양광 패널을 전력원으로 활용하는 P2G 시스템의 경우, 날씨에 따라 변동하는 전력 생산량으로부터 얼마나 안정적으로 수소를 제조 및 저장할 수 있는지가 관건이다. 이번 보고회에서는 지금까지 진행된 실증에서 수전해장치용 전원의 제어를 통해 태양광 패널의 변동 전원으로부터 2300A 가량의 전류로 25kW급 출력을 기록했다는 사실이 발표되었다.

야마나시 현은 P2G 시스템을 통해 태양광발전 등의 장주기 변동성을 평준화할 수 있다고 본다. 또한 연료전지는 전기‧열에너지를 동시에 활용할 수 있으므로 배터리에 비해 효율이 높고 가격이 저렴할 것으로 예상하고 있다.

이번 실증 사업을 진행한 결과, 야마나시 현은 태양광발전의 장주기 변동성을 완화하기 위해서는 1.5MW급 수전해장치 42대가 추가로 필요할 것으로 내다보고 있다. 따라서 앞으로는 실증 사업의 다음 단계로서 도쿄전력의 메가솔라(5MW)와 연계해 1.5MW급 수전해장치에 의한 P2G 시스템 실증을 추진할 계획이다.