재생에너지 보급의 핵심, 에너지 저장 스타트업들 주목

탄소중립을 이루기 위한 신재생 에너지 보급 확대 움직임과 함께, 재생 에너지 저장 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 장기 에너지 저장 협의회(Long Duration Energy Storage Council , 이하 LDESC)와 맥킨지 리서치(Mackinzie Research)는 탄소중립을 실천하기 위한 장기에너지 저장시장에 대한 투자가 2040년까지 3조 달러(한화 3700조원)에 육박할 것이라고 최근 보도했다. COP26에서 결성된 LDESC는 탄소중립을 실천하기 위한 에너지 저장 기술의 보급을 위해 25개의 글로벌 에너지 기업들이 뭉친 이니셔티브다. 

국제에너지기구(International Energy Agency)는 에너지 저장에 관한 최신 연례 보고서를 통해 "2020년 전세계적으로 에너지 저장 보급 기술이 확대되어 5GW의 용량이 추가되었다"고 밝힌 바 있다. 하지만 이는 탄소중립을 실천하기 위한 숫자인 600GW에 비해 미미한 숫자라며 더 많은 투자가 필요하다고 강조했다. 

 에너지 저장 분야 스타트업에 대한 투자 열풍이 부는 가운데, 파이낸설타임즈(FT)는 현재 주목받고 있는 LDESC 소속 스타트업들에 대해 소개했다. 

미국의 퀴드넷 에너지(Quidnet Energy)는 지하 저수지의 수력 펌프를 이용하는 에너지 저장회사다. 지하에서 물을 퍼 올려 고압으로 암석층 사이에 저장하는 기술을 보유하고 있다. 지하 암석층에 저장되어 있는 물은 폐쇄 루프 시스템의 수력 발전기로 방출되면서 전기를 공급하는데, 10시간 이상의 지속 시간을 자랑한다.  

퀴드넷에너지의 기술의 장점은 기존의 펌핑 수력 발전소와 달리 높은 지형이 필요하지 않고, 건설 시간과 비용을 기존에 비해 절반으로 줄일 수 있다는 데 있다. 우수한 성과를 인정받아 빌 게이츠의 탄소중립 벤처캐피탈인 브레이크스루 에너지 벤처스( Breakthrough Energy Ventures)로부터 투자를 받기도 했다. 현재 텍사스 에너지 회사 CPS 에너지(CPS Energy)의 지하 저장 시스템(15MW 규모)을 건설하는 계약을 수주했다. 퀴드넷에너지는 이 수주를 시작으로 자사 기술의 상업적인 보급에 박차를 가할 전망이다. 

퀴드넷에너지의 행보에 대해 핵심 파트너인 CPS 에너지의 조나단 타이제리나(Jonathan Tijerina) 이사는 “일정하지 않은 전력원인 풍력과 태양광이 24시간 운영되는 화석연료 공장을 대체하기 위해서는 에너지 저장 기술이 필수적”이라고 밝혔다. 추가로 그는 “지금까지 에너지 저장 시장을 선도하던 리튬이온 배터리는 비싼 가격과 2~3시간 정도의 지속력을 갖고 있어 한계가 있어 퀴드넷에너지와 같은 대체 기술이 필요하다”고 주장했다. 

스웨덴의 솔트엑스(SaltX)는 소금을 원료로 에너지를 저장하는 기술을 표방하는 에너지 회사다. 솔트엑스 기술의 특징은 특허를 받은 '소금 결정'이라는 독점재료에 있다. 소금의 부식과 응집을 방지한 채 소금에 에너지를 저장할 수 있다. 이를 통해 큰 용량의 에너지도 별도의 내부 압력 기술 없이 저장할 수 있어 확장성 면에서 큰 이점을 갖고 있다.  

솔트엑스의 에너지 저장 기술은 석탄 발전소 퇴출 움직임과 신재생 에너지 보급 확대 흐름에 매력적인 대안으로 여겨지고 있다. 소금 결정을 통해 저장된 에너지는 재생 에너지를 통해 발생한 전력을 1년 이상 저장할 수 있기 때문이다.  또 기존의 소금 저장소들은 반드시 200도 이상의 고열을 유지해야 하는 반면, 솔트엑스의 기술은 온도에 영향을 받지 않는다는 점 또한 투자자들의 이목을 끌고 있다. 

미국의 폼에너지(Form Energy)는 녹슨 철의 ‘역녹’ 과정을 통해 에너지를 저장하는 스타트업이다. 폼에너지는 현재 통용되는 리튬-이온 배터리 이전에 주로 사용되던 녹슨 메탈-에어 배터리를 통해 에너지를 저장하고 공급하는 기술을 표방하고 있다. 

그동안 녹슨 메탈-에어 배터리는 재충전을 할 수 없다는 점에서 상업적으로 활용되지 못했지만, 폼에너지의 ‘역녹’ 기술을 통해 시간 당 20kw 비용으로 100시간의 깨끗한 전기를 저장 및 보급할 수 있게 되었다. 이는 리튬-이온 배터리가 동일한 시간을 200kw 비용으로 저장할 수 있는 것을 고려했을 때 약 10배의 효율을 자랑한다. 

폼에너지의 기술은 대규모 신재생 에너지 사업을 위한 에너지 저장 혁신 기술로 주목 받고 있다. 당사는 이러한 성과를 인정받아 유럽 최대 철강 회사인 아르셀로미탈(ArcheloMittal)으로부터 2억 달러(한화 약 2500억 규모)의 투자를 받았다.