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장주기 비리튬계 바나듐 흐름전지 ESS의 18kW/144kWh급 확장형 단위 모듈 기술 개발 및 국외 실증
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- 기술분야 에너지자원 - 전력시스템 - 대용량전력수송저장기술
- 연구개발기관 에이치투
- 과제상태 수행중
| 연구개발과제번호 | 2410013973 | 기술분야 | 에너지자원 - 전력시스템 - 대용량전력수송저장기술 |
|---|---|---|---|
| 연구개발기관 | 에이치투 | 사업명 | 에너지국제공동연구(에특) - 글로벌시장개척국제공동연구 |
| 정부부처 | 산업통상자원부 | 전문기관 | 한국에너지기술평가원 |
| 연구개발비 | 2,490,001,000원 | 정부지원연구개발비 | 2,185,000,000원 |
| 연구개발기간 | 2025-07-01~2028-06-30 | 과제진행상태 | 수행중 |
| 키워드 | (한글) 흐름전지,장주기,확장성,에너지관리,시장진출 | ||
| (영문) Flow battery,Long duration energy storage,Scalability,Energy management,Global market entry | |||
| 개발목표 | [연구개발 최종 목표]? 전력 수급 불균형 및 변동성 해소에 기여하기 위한 장주기 에너지저장장치로서의 VFB 기술 및 운영·관리 기술 개발? 국산 VFB 기술 수출을 위한 실증 실적 및 인증·시험 성적 확보? 국내외 협력체계 구축을 통한 연구개발 및 사업화 지원[연구개발 세부 목표]? 장주기·고효율·고내구성 VFB 표준·확장 모듈 기술 개발? 전력계통-VFB 특성 고려 운영 지원 AI EMS 기술 개발? 안전사고 예방·대응 지원 안전관리 기술 및 제도 개발? 전력 수용가 및 재생에너지 발전원 존재 국외 계통 대상 기술 실증? 국외 실증 및 인증·시험 실적 기반 시장진출 판로 개척[연구개발 결과물]? 장주기·고효율·고내구성 VFB 표준·확장 모듈 기술? 전력계통-VFB 특성 고려 운영 지원 AI EMS 기술? 안전사고 예방·대응 지원 안전관리 기술 및 제도 | ||
| 개발범위 | [장주기·고효율·고내구성 VFB 표준·확장 모듈 기술]? 장주기·고효율·고내구성 VFB 표준·확장 모듈 기술 기술 개발- 확장형 VFB 모듈 기술 개발- 고효율·고내구성 스택 기술 적용- 안정성 향상 목적 전해질 2중 누출 방지 기술 개발? 스택 및 BOP 수준 누출 방지 목적 시스템 구조 변경- VFB 상태 및 확장 고려 펌프 유량제어 기술 개발- 장주기(18kW/144kWh) VFB ESS 시작품·시제품 개발? 장주기·고효율(75%)·고내구성(97%) 조건 달성? VFB 시스템 현지 설치 및 실증 운전 지원- 현지 운송, 설치 및 운전 기술 지원? VFB ESS 3대 현지 운송? 표준 모듈 ESS 및 확장형(1+1) ESS 현지 실증- 현지 제도 대응을 위한 BMS OTA 업데이트 기술 개발? VFB 기술 국외 사업화- 국외 제한 및 요구사항 반영 시스템 고도화? 미국(NFPA, UL 등), 유럽(IEC, CE, EN 등), 중국(CCC 등), 인도네시아(SNI 등), 싱가포르 등 개별 지역 표준 및 인증요구사항 반영- 국외 참여기관 협업을 통한 글로벌 시장 진출[전력계통-VFB 특성 고려 운영 지원 AI EMS 기술]? 데이터 수집 및 관리 지원 플랫폼 기술 개발- 실시간 데이터 수집 지원 개방형·맞춤형 인터페이스 기술 개발- 실시간 데이터 관리 지원 시계열 데이터베이스 기술 개발? 전력 자원 및 계통 운영 정보 실시간 수집- VFB PCS·BMS 연계 실시간 상태 및 운영 정보 수집- 계통 내 수요 자원(전기차 충전기 등) 실시간 운영 정보 수집- 계통 내 공급 자원(태양광 발전기 등) 실시간 운영 정보 수집- 실증지 설치 IoT 센서(기상, 환경 등) 실시간 관측 정보 수집- 공공 및 민간 API 기반 유관 정보(기상예보, 전기요금 등) 수집? 데이터 품질 관리 및 전처리 기술 개발- 통계분석·AI 기반 결측치 패턴 분석 및 대체 기술 개발- 통계분석·AI 기반 이상치 패턴 분석 및 탐지 기술 개발- 다중 소스 데이터 활용 개별 데이터 신뢰도 분석- 수집 데이터 품질에 따른 데이터 기반 운영 영향력 분석? VFB 특성 모델링 및 상태 예측 기술 개발- 물리 이론 기반 VFB 스택 및 BOP 모델링 기술 개발- 통계분석·AI 기반 VFB 모델 보정·대체 기술 개발- VFB 상태(SOC, SOH/RUL, 효율 등) 추정 및 예측 기술 개발- VFB 예지보전(PdM) 지원 이상·고장 진단 기술 개발? AI 기반 VFB 최적 운전 기술 개발- 통계분석·AI 기반 전력계통 수요·공급 예측 기술 개발- 전력 수급 및 요금 고려 장주기 운전 계획 최적화 기술 개발- 전력계통 및 VFB 실시간 상태 대응 강화학습 운전 기술 개발? AI EMS 기술 패키징 및 사용자 인터페이스 기술 개발- VFB 운영 지원 AI EMS 세부 기술 통합 패키징- 전력계통 및 VFB 상태 정보 시각화 대시보드 기술 개발- 운영 요구사항 설정 지원 인터페이스 기술 개발 | ||
| 기대효과 | [장주기 에너지저장장치(Long Duration Energy Storage, LDES) 시장 진출]? 재생에너지로 인한 계통 불안전성 해소를 위한 장주기 에너지저장장치 시장 진출- 형태: VFB LDES- 수요처: 중국 시장, 싱가포르 및 동남아시아 시장, 기타 글로벌 시장[시장성]? 글로벌 에너지 전환 가속과 함께 재생에너지 및 ESS 시장 급성장? 신재생에너지 변동성 대응을 위한 장주기 ESS 및 EMS 필요? 중대형 VFB 및 AI 기반 EMS에 대한 시장 확대 전망? 국외 실증 및 협업 이력 기반 중국, 싱가포르 등 국외 시장 진출[경쟁력]? 국외 실증 수행을 통해 높한 신뢰성과 사업성 확보? 실증 결과 및 현지 요구사항을 반영한 맞춤형 제품 개발? 글로벌 에너지 기업 및 연구기관 협력 기반 현지 시장 접근성 증진? 다국적 공동연구 성과를 통한 기술 신뢰성 확보 및 인지도 강화[시장 현황]? 전체 ESS 시장 규모- 국내시장: 2036년까지 22.8~39조원 규모(KPX 제10차 전력수급기본계획)- 해외시장: 2030년까지 194GWh 규모 성장 예상(Wood mackenzie 2021)? 중국의 ESS 설치 의무화- 신재생에너지 발전 설치 시 일정 비율 ESS 의무 설치 규정- 미이행 프로젝트 승인 지연, 전력망 연결 불허, 보조금 회수 등 불이익? 싱가포르의 정책적 ESS 장려- 싱가포르는 ESS에 대한 법적 의무는 없지만 정부에서 적극적으로 장려? 동남아시아의 재생에너지 확대- 동남아시아 각국은 전력 부족 및 전력망 확충 어려움 문제 직면- 전력 공급 안정화를 위한 재생에너지 자원과 에너지저장장치 적극 도입[사업화 방안]? 국외 참여기관의 중국 및 싱가포르 지사를 통한 국외 시장 진출? 연구사업 참여 각 기관의 네트워크를 활용해 추가 시장 진출 목표- 상용화 능력 및 자원보유- R&D, 생산, 영업 능력 보유- 연간 330MWh 규모 VFB 생산시설 확보- 연간 1GWh 규모 VFB 생산시설 확보를 위한 추가 plant 건설 계획- 국내외 프로젝트 수주 경험 보유- RE100 기업, 산업단지 등 고객별 맞춤 영업전략 수립 및 실행 중? 상용화 계획 및 일정- 3차년도 실증 사업을 위한 시제품 양산- 4차년도 실증을 통한 고도화- 4차년도 국내외(중국, 싱가포르 및 북미, 유럽, 동남아시아 등) 홍보 | ||
