국내 최초로 공동주택 세대용 태양광 발전 에너지저장장치가 상용화될 전망이다.
한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 건물 부문의 탄소중립 달성을 위해 공동주택 세대용 태양광 발전 연계 에너지저장장치(Energy Storage System, 이하 ESS)를 개발했다고 9일 밝혔다.
건설연 김용기 연구팀은 국내 최초로 공동주택 발코니 및 옥상에 설치 가능한 공동주택 세대용 ESS 개발에 성공했다. 이번에 개발한 공동주택 세대용 ESS는 국내 주거용 전력 부하 패턴에 적합한 제어 알고리즘을 적용하는 한편, 화재 안전성능이 우수한 리튬인산철 배터리 및 자동 소화장치 등의 삼중 안전장치를 장착해 안전성을 확보했다.
공동주택 세대용 ESS는 태양광 발전과 연계해 주간의 태양광 잉여전력을 저장하고, 늦은 오후 및 야간에 사용할 수 있게 함으로써 한 달 동안 전기 에너지를 최대 53%까지 절감할 수 있다. 또한, 여름철 오후 시간대에 발생하는 전력피크 해소에도 기여할 수 있다.
건설연은 실증을 위해 서울시 및 용인시 고층형 아파트 3세대에 시제품을 설치했다. 고층형 아파트에 적용한 발코니형 4kWh급 ESS는 세대당 태양광 모듈 1.2kW(300W 모듈 4장)에 연결됐으며, 3세대 평균 40%의 전기에너지를 절감한 것으로 확인됐다.
이밖에도 건설연은 공동주택 세대용 ESS와 연계할 수 있는 건물 일체형 태양광발전(Building Integrated Photovoltaic, 이하 BIPV) 설비를 개발했다. 태양광 발전 설비의 부피와 규모로 인해 각 가정에서 설치를 기피하는 경우가 많은데, 이를 개선하기 위해 창호형 및 난간 일체형 태양광 발전 시스템을 개발한 것이다.
BIPV는 신축 건물뿐만 아니라 기존 건물을 그린 리모델링하는 경우에도 적용 가능하다. 창호 일체형 BIPV의 경우 외부 창호에 태양전지 셀을 설치하고, 삼중 유리창으로 구성함으로써 단열 강화도 기대할 수 있다. 난간형 BIPV의 경우 컬러유리를 활용해 발코니의 블라인드처럼 활용할 수도 있다.
건설연 김병석 원장은 “공동주택 세대용 ESS가 각 가정에서 전기를 생산하는 가전기기로 자리를 잡을 수 있도록 성능을 지속해서 개선함으로써 안전성과 경제성이 우수한 BIPV와 ESS를 제공할 것”이라고 밝혔다.
