- 태양광도 활용하여 CO2를 발생하지 않는 수소 제조도 실현 -

항만 구역의 에너지 이용 효율화나 재해 시 사업 계속 계획 대책을 진행시키고 있는 요코하마(Yokohama, 横浜) 시는 다이코쿠(Daikoku, 大黒) 부두의 `요코하마 항 유통 센터`에 도시바(Toshiba, 東芝) 자립형 수소 연료전지를 도입하여 전력 디맨드 억제 효과나 전기요금 삭감 효과 등의 검증을 위한 실증 시험을 개시한다.

요코하마 시는 2014년 12월 개정한 `요코하마 항 항만 계획` 중에서 항만 구역에서의 에너지 이용의 효율화나 재해 시에 있어서의 사업 계속 계획(BCP) 대책 실시 등 ‘항구의 스마트화’에 임할 방침을 발표하였다.

이 대처의 일환으로서 요코하마 시 쓰루미(Tsurumi, 鶴)구의 다이코쿠 부두 내에 있는 `요코하마 항 유통 센터`에 도시바의 자립형 수소 연료전지용을 도입하여(<그림 1>) 디맨드 컨트롤에 의한 사용 전력의 삭감이나 긴급용 전원으로서 활용하기 위한 실증 시험을 개시한다.

요코하마 항 유통 센터는 요코하마 시 쓰루미구의 다이코쿠 부두에 위치하는 일본 국내 최대급 복합형 유통 시설로 부두 내 입지하는 약 60동의 민간 창고를 맞춘 창고의 보관 면적은 100만 평방미터 이상으로 요코하마 항의 물류 기능의 강화나 항만 경제의 활성화 등 수도권에 있어 중요한 역할을 담당하고 있는 유통 거점의 하나라고 한다.

요코하마 항 유통 센터의 주차장에 설치된 자립형 수소 연료전지는 태양광 발전 설비, 축전지, 수소를 제조하는 수 전기 분해 장치, 수소 저장탱크, 연료전지, 수소에너지 매니지먼트 시스템(수소 EMS)을 조합한 자립형 에너지 공급 시스템이다(<그림 2>). 이미 가와사키(Kawasaki, 川崎) 시의 `가와사키 마리엔(Kawasaki Marien)`이나 나가사키(Nagasaki, 長崎) 현 사세보(Sasebo, 佐世保) 시 테마파크 `하우스템보스` 등에서의 도입 실적이 있다.

이번에 도입하는 `자립형 수소 연료전지`는 도시바가 BCP(Business Continuity Planning) 모델로서 전개하고 있는 것으로, 지진 등 재해 시 재생 가능 에너지와 수소를 활용하여 라이프라인이 단절되는 경우에 있어서도 사업 계속성 확보를 위해서 필요한 에너지를 자급자족할 수 있는 시스템으로 구성되어 있다. 도시바가 자립형 수소 연료전지를 관공청으로부터 수주하는 것은 이번이 처음이라고 한다.

이번에 실시하는 실증 시험은 통상 시와 비상 시를 상정한 두 종류로 통상 시에는 수소 제조 장치로 수소를 제조하여 수소의 제조량, 축전량, 발전량 등을 최적으로 제어하는 수소에너지 매니지먼트 시스템(수소 EMS)에 의해 전력의 피크 시프트 및 피크 컷을 실시한다. 전력 디맨드 억제 효과나 전기요금 삭감 효과 등을 검증할 것이라고 한다.

요코하마 항 유통 센터는 다이코쿠 부두의 해일 피난 장소로 지정되어 있다. 재해 등의 비상 시 자립형 수소 연료전지를 이용하여 수소 탱크에 저장한 수소와 연료 전지로 발전을 실시해 재해 발생 후 72시간에 걸쳐 정보 수전달(受傳達) 등에 필요한 전력을 공급해 나갈 계획이다(<그림 3>). 자립형 수소 연료전지는 온수를 공급할 수 있는 기능도 구비하고 있다. 이러한 비상 시를 상정하는 실증으로는 재해 시의 긴급용 전원으로서 자립형 수소 연료전지가 자립 운전할 때 연료전지의 가동 상황, 저장 수소의 사용 상황, 시설 측 전력 사용 상황 등을 검증한다.

요코하마 시에서는 도시바의 자립형 수소 연료전지를 2015년도 중에 도입하여 2016년도부터 실증 시험을 개시할 계획이다. 태양광 발전 설비는 2016년도에 도입한다. 자립형 수소 연료전지는 수돗물을 전기분해하여 수소를 생성한다. 이 때의 전력을 재생 가능 에너지로 조달하는 것으로 CO2를 발생시키지 않는 수소 제조도 실현될 계획이라고 한다.

<그림 1> `요코하마 항 유통 센터`의 위치
<그림 2> `요코하마 항 유통 센터`에 도입하는 도시바의 `자립형 수소 연료전지`.
<그림 3> 이번에 도입하는 시스템의 구성(적색 내 자립형 수소 연료전지가 담당하는 기능으로 2016년도에는 태양광 발전 설비를 도입)

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 11월 12일]