▲ ‘후쿠시마 수소에너지 연구 필드’ 완성 이미지(출처 : 도시바)

일본에서 재생에너지로 수소차 15만대를 충전할 수 있는 분량의 수소를 생산할 수 있는 시설이 들어선다. 단일규모로 세계 최대 규모다.

신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO), 도시바 에너지 시스템, 도호쿠전력, 이와타니 산업은 일본 후쿠시마현 나미에 마치에서 신재생에너지를 이용한 ‘후쿠시마 수소 에너지 연구 단지(Fukushima Hydrogen Energy Research Field(FH2R))’ 건설 공사를 시작한다고 9일 밝혔다.

이 연구단지에는 세계 최대급인 1만kW의 수소제조장치가 설치된다.

NEDO 등은 2019년 10월까지 시스템의 건설을 완료하고 시운전을 시작해 2020년 7월 안에 기술 과제의 확인·검증을 통해 실증 운영과 수소의 수송을 개시 할 계획이다.

이 시설에서는 연간 900톤의 수소가 생산되며, 이는 6㎏의 수소탱크 용량을 가지고 있는 수소차 15만대가 충전할 수 있는 양이다.

단지에서 생산되는 수소는 수소차, 수소버스, 연료전지 발전소 등에 사용될 예정이다.

이 시설은 수소 생산에 있어 전력원으로 태양광을 기본으로 하며, 지역 주변의 풍력 등 전력 계통을 이용해 수소를 생산해 저장, 운송을 통해 발전용, 수송용, 산업용도로 사용하게 된다.

한편 일본 정부가 2017년 12월에 발표한 ‘수소 기본 전략'에 따르면 재생 가능 에너지의 도입 확대 및 출력 제어량의 증가에 따라 크고 장기간의 저장을 가능하게 하는 수소를 이용한 에너지 저장·이용(Power-to-Gas)이 필요하다.

또한 신재생 에너지를 최대한 활용하기 위한 전력 계통 수급 균형 조정, 수소 수급 예측에 근거한 시스템 최적 운용 기능의 확립이 필요한 것으로 알려지고 있다.

이에 NEDO는 위탁사업을 통해 재생 가능 에너지의 도입 확대를 대비해 전력 계통의 수급 균형을 조정 기능으로 수소 사업 모델 및 수소 판매 사업 모델의 확립을 목표로 기술 개발에 나서고 있다.

수소의 제조·저장은 수소 수요 예측 시스템의 시장에서 수소 수요 예측에 따라 실시한다. 수소 제조 장치의 수소 생산량을 조절함으로써 전력 계통의 수급 균형을 조정한다. 이 수소의 제조·저장 및 전력 계통의 수급 균형 조정의 최적의 조합은 이번 실증 운용의 가장 큰 과제다.

실증 운용은 운전주기가 다른 장치, 입력 타이밍 기간·금액이 다른 수요에 대한 대응과 수소 수급 대응을 조합한 최적 운전 제어 기술을 확인한다는 계획이다.

또한 제조된 수소는 압축 수소 트레일러로 운반하고 수요처에 공급할 예정이다.