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[에너지 지식백과] 전력망편 ③ P2X(power-to-X)

[에너지 지식백과] 전력망편 ③ P2X(power-to-X)

P2X
[power-to-X]

[한줄 정리] 전기에너지를 합성연료, 메탄, 열 등 다른 형태로 저장하는 방식.

재생에너지의 과제 중 하나가 출력이 일정하지 않다는 사실이다. 이에 재생에너지로 만든 여분의 에너지를 다른 형태로 저장하는 P2X가 해결책으로 주목받고 있다.

P2X에서 다른 형태를 의미하는 X는 특정한 존재를 의미하지는 않는다. 수소, 메탄올, 암모니아 등 다양한 형태의 연료가 사용될 수 있다. 수소를 활용하는 경우 P2G(Power-to-gas), 열에너지를 활용하는 경우 P2H(Power-to-heat)라 한다.

현재 P2X 기술의 대세는 P2G다. 재생에너지로 수소를 생산하기에 그린수소라고 불리며, 물을 전기분해하여 만든 수소를 기본으로 한다. 수소는 쉽게 다른 화합물과 변환할 수 있는데, 예를 들어 이산화탄소와 수소를 반응시키면 메탄이 된다. 전력 수요가 적거나 재생에너지 출력량이 많아 잉여에너지가 생기는 경우, 이를 활용해 수소를 만들고, 다시 메탄 등의 형태로 변환‧저장할 수 있다. 변환하지 않고 수소 자체를 활용하거나 저장하는 방법도 있다.

P2G는 에너지저장이라는 측면에서 에너지저장장치(ESS)와도 많이 비교가 된다. 일반적으로 효율 면에서는 ESS가, 설비용량 면에서는 P2G가 다소 앞서 있다는 평가다.

[그림 1] ESS와 P2G 장단점 비교. 출처: 한국에너지공단: 한국에너지에너지용어 : P2G (Power to Gas)

P2X는 재생에너지 사용이 증가하며 더욱 활성화되는 중이다. 대표적으로 독일이 유럽 전체 P2G 프로젝트의 40%을 넘게 추진하고 있는 것으로 알려져 있다. 덴마크, 네덜란드, 영국, 프랑스 등도 P2G 프로젝트를 추진하고 있다. 국내에서는 2020년 12월부터 제주 상명풍력단지에서 P2G 그린수소 실증이 한창 진행되고 있다.