전기료 50% 낮추는 아파트형 태양광 시스템 나왔다

건설기술연구원, 태양광발전연계에너지저장장치 개발
단열·블라인드 효과 '일체형' 태양광전지도

[아시아경제 김봉수 기자] 아파트에 설치하는 태양광을 활용해 전력 사용을 절반 이상 줄일 수 있는 대형 전력 저장장치가 개발됐다.

한국건설기술연구원은 공동주택 세대용 태양광 발전 연계 에너지 저장 장치(Energy Storage System·ESS)를 개발했다고 11일 밝혔다.

최근 서울시 등 각 지자체에서 공동 주택에 미니 태양광 설비를 설치해 탄소중립을 위한 신재생에너지 보급에 나서고 있다. 문제는 세대마다 설치되는 태양광 장비의 경우 발전 용량이 300W 안팎으로 작아 전기 요금 절약에 별로 도움이 되지 않는다는 것이다. 그렇다고 대용량 태양광 발전 설비를 설치해도 문제다. 아파트의 경우 변압기를 공동으로 사용하기 때문에 잉여 전력을 한전에서 상계해주지 않는다. 저장되지 못하고 이웃집으로 흘러들어가 버리고 만다.

건설연의 김용기 연구위원 연구팀은 국내 최초로 공동주택 발코니 및 옥상에 설치 가능한 공동주택 세대용 ESS를 개발했다. 이 장치는 국내 주거용 전력 부하 패턴에 적합한 제어 알고리즘을 적용했다. 화재 안전 성능이 우수한 리튬인산철 배터리 및 자동 소화장치 등의 삼중 안전장치를 장착했다. 주간의 태양광 잉여전력을 저장하고, 늦은 오후 및 야간에 사용할 수 있게 해준다. 한 달 동안 전기 에너지를 최대 53%까지 절감할 수 있다. 또 여름철 오후 시간대에 발생하는 전력피크 해소에도 기여할 수 있다.

실제 서울시 및 용인시 고층형 아파트 3세대에 시제품을 설치해 사용해 본 결과 고층형 아파트에 적용한 발코니형 4kWh 급 ESS는 세대당 태양광 모듈 1.2kW(300W 모듈 4장)에 연결됐는데, 3세대 평균 40%의 전기에너지를 절감한 것으로 확인되었다.

건설연은 이와 함께 ESS와 연계되는 건물 일체형 태양광발전(Building Integrated Photovoltaic·BIPV) 설비도 개발했다. 태양광 발전 설비의 부피와 규모로 인해 각 가정에서 설치를 기피하는 경우가 많은데 창문이나 난간에 설치할 수 있는 일체형 태양광 발전 시스템을 개발했다. BIPV는 신축 건물뿐만 아니라 기존 건물에도 설치할 수 있다. 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.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr