에너지 저장 기술 분야의 주요 이정표에서 중국은 대규모 "중력 배터리"의 대량 배치를 시작했습니다. 이는 전 세계적으로 재생 에너지가 저장되는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있는 잠재력을 가진 조치입니다.

이러한 혁신적인 접근 방식은 리튬 이온 배터리의 지배력에 도전하고 있으며, 국가들이 보다 녹색 에너지 솔루션을 향해 경쟁하는 가운데 유망한 환경적 이점을 제공합니다.

“중력 배터리”

"중력 배터리"는 무거운 블록을 들어올리고 내려 에너지를 저장하고 방출하는 원리를 사용합니다. 에너지는 콘크리트 블록이나 물 등의 물질 덩어리를 위로 들어올릴 때 그 물질에 "투자"됩니다.

이 에너지는 질량이 낮아질 때까지 저장됩니다. 그러면 발전기나 터빈이 운동에서 나오는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 이 기술이 기존 배터리에 비해 갖는 장점은 시간이 지나도 에너지가 감소하지 않는다는 것입니다.

이러한 잠재적 기술의 가장 전형적인 예는 중국의 "Evx" 프로젝트로, 중국 정부와 스위스 에너지 회사인 Energy Vault의 협력으로 탄생했습니다.

높이가 120m가 넘는 거대한 구조물이지만 문이나 창문이 없습니다. 내부에는 25톤짜리 "벽돌" 3,500개가 복잡한 엘리베이터와 레일 시스템을 통해 위아래로 움직입니다. 이러한 블록은 재생 에너지원이 과잉 전기를 생산할 때 올라가고, 전기 수요가 증가할 때 내려갑니다.

중국 상하이 루둥에 있는 120m 높이의 "중력 배터리" 시스템. 사진: EnergyVault.

최대 100MW/h의 용량을 갖춘 것으로 보고된 EVx 시스템은 중국이 리튬 이온 배터리 시장에서 지배적인 위치를 차지하고 있음에도 불구하고 대체 에너지 저장 기술에 대한 중국의 의지를 보여줍니다.

중국은 현재 전 세계 리튬 이온 배터리 생산의 약 72%를 장악하고 있지만, 여전히 에너지 저장 방법을 다양화하는 것의 전략적 중요성을 인식하고 있습니다.

중국 최초의 상업용 중력 배터리 단지인 Energy Vault는 풍력 발전소 바로 옆에 건설되었습니다. 100메가와트시(MWh)의 인상적인 저장 용량을 갖춘 이 시스템은 완전히 충전되면 약 4,600대의 전기 자동차에 100km의 거리를 전력을 공급할 수 있습니다.

에너지 볼트의 CEO인 로버트 피코니는 SWI 에 "우리의 첫 번째 공장이 중국에 지어질 줄은 상상도 못했습니다."라고 말했습니다.

중국 천잉그룹 회장 옌성쥔은 에너지 볼트의 "혁명적 기술"이 중국의 에너지 전환을 가속화할 것이라고 주장했습니다.

포브스 에 따르면, 중국 정책 입안자들은 이 인프라를 건설하는 데 있어 현지 원자재를 사용할 수 있는 잠재력과 35년이라는 수명을 중요하게 여깁니다.

현재 중국에서는 이와 유사한 중력 배터리 시스템 3개가 건설 중이고, 6개가 더 계획 단계에 있습니다. 전체적으로 최대 3,700MWh의 총 저장 용량을 갖게 됩니다.

엄청난 잠재력

중력 배터리의 작동 원리는 펌프 저장 수력 발전소의 작동 원리와 비슷합니다. 이러한 시스템은 에너지가 초과할 때 높은 곳에 있는 저수지로 물을 펌핑하여 올리고, 전력 수요가 최대가 될 때 터빈을 통해 물을 방출합니다.

국제수력발전협회 에 따르면, 이러한 시스템은 현재 전 세계적으로 설치된 총 에너지 저장 용량의 94% 이상을 차지합니다. 이는 중력을 에너지 저장에 사용하는 데 엄청난 잠재력이 있고 신뢰성이 검증되었음을 보여줍니다.

이러한 시스템은 높은 성능과 안정성에도 불구하고 높은 곳에 위치한 저수지와 대규모 물 저장고와 같은 특정한 지리적 특징이 필요한데, 많은 지역에서는 이러한 특징이 부족합니다.

스위스의 시범 프로젝트에 설치된 Energy Vault의 EVx 시스템. 사진: 에너지 볼트.

이와 대조적으로, 고체 덩어리를 사용하는 중력 배터리는 더 유연하게 구축할 수 있는데, 주된 제한은 덩어리를 들어올리고 내릴 수 있는 기존 인프라가 부족하다는 것입니다. 이를 통해 자연 지형 요인에 구애받지 않고 전 세계 다양한 지역에서 중력 배터리 기술을 보다 폭넓게 적용할 수 있는 가능성이 열립니다.

또한 중력 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 많은 환경적 이점을 제공합니다. EVx 시스템은 모래나 재활용 폐기물과 같이 쉽게 구할 수 있는 원자재로 만든 구성 요소를 사용하여 희귀 광물에 대한 의존도를 크게 줄입니다.

중국의 중력 배터리 프로젝트의 사회적 영향 역시 긍정적인 징후를 보이고 있습니다. 이러한 프로젝트는 지역 노동력을 위한 일자리를 창출하고 해당 지역의 기존 자원을 활용하여 운송 수요와 공급망 문제를 줄입니다.

이러한 지역화된 접근 방식은 리튬 이온 배터리를 생산하는 데 필요한 복잡한 글로벌 공급망과는 극명한 대조를 이룹니다. 리튬 이온 배터리는 자연 서식지를 파괴하고 취약한 생태계를 위협할 가능성이 있습니다.

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