Google은 이번 주 미니애폴리스 남쪽에 실용적인 청정 에너지 유토피아인 풍부한 풍력, 태양열, 그리고 특히 세계 최대의 배터리 저장 시스템을 기반으로 하는 새로운 데이터 센터 단지를 개발 중이라고 발표했습니다.
배터리 사업이 호황을 누리고 있는 동안 대부분의 스토리지 시스템은 4시간 또는 점점 더 8시간 동안 전력을 공급합니다. 하지만 구글이 사용할 폼 에너지(Form Energy) 기술은 한 번에 최대 100시간의 전력을 보내는 것을 목표로 하고 있다. Form의 철-공기 배터리 기술은 장기간의 악천후, 여름철 최고 수요 또는 단순히 태양 에너지를 약화시키는 특히 흐린 주 동안 전원을 켜두기 위한 며칠 간의 지속 시간을 제공합니다.
아이디어는 재생 가능 에너지(더 짧고 긴 지속 시간의 배터리와 결합될 때)가 마침내 신뢰성에 대한 비평가들의 우려를 떨쳐내고 화석 연료 발전 및 원자력 발전이 제공하는 기본 부하 전력과 동등한 수준을 제공할 수 있다는 것입니다.
Form의 공동 창업자이자 CEO인 Mateo Jaramillo는 Fortune과의 인터뷰에서 “이것은 세계에서 발표된 에너지 저장 프로젝트 중 가장 큰 프로젝트입니다.”라고 말했습니다. “우리가 며칠 동안 보관한다고 부르는 비즈니스 사례가 확실히 확인되었습니다.”
9년 전에 설립된 Form은 올해 웨스트 버지니아에 Form Factory 1 제조 센터를 열 예정이며 현재 확장 준비가 되어 있습니다. Tesla 졸업생인 Jaramillo는 아마도 내년에 회사를 상장할 계획이라고 말했습니다. “우리가 되고 있는 회사의 규모와 고객과 맺고 있는 계약의 유형 때문에 공개 회사가 되는 것이 우리에게 유리합니다.”
중요한 점은 Pine Island 데이터 센터 단지를 위한 Form의 Google 및 Minneapolis 유틸리티 Xcel Energy와의 거래가 잠재적으로 초기 장수명 배터리 산업의 분수령이 될 수 있다는 것입니다. Google은 배터리 기술을 계약한 최초의 하이퍼스케일러입니다.
표준 수명이 짧은 리튬 이온 배터리는 미국 전력망에서 빠르게 큰 발전을 이루었습니다. 2020년에는 총 설치된 배터리 저장 용량이 약 1.5기가와트에 달했습니다. 그러나 올해에만 에너지부는 24.3기가와트의 새로운 배터리 저장 장치 설치를 계획하고 있습니다. 이는 새로운 풍력 발전량의 두 배 이상이며, 새로운 가스 화력 발전 용량의 거의 4배입니다.
리튬 이온 기술은 전기 자동차 화학에서 이어지지만 Form의 기술은 무엇보다 리튬 이온 배터리보다 훨씬 저렴하고 더 무겁고 효율성이 떨어지는 철-공기 배터리에 중점을 둡니다. 따라서 이 기술은 장기간의 전기 저장과 호환되지만 확실히 전기 자동차에는 적합하지 않습니다.
배터리 기술은 가역적 산화 과정을 통해 작동합니다. 본질적으로 세포 안으로 펌핑된 산소는 산화를 통해 철을 산화시켜 전자를 방출합니다. 배터리 가격은 리튬 이온 배터리 가격의 약 10분의 1 수준이므로 수명이 더 길어집니다.
미네소타 데이터 센터 프로젝트를 위한 Google-Xcel 파트너십에는 1.4기가와트 풍력, 200메가와트 태양광 발전, 300메가와트 Form 배터리 시스템 건설이 포함됩니다. 2028년 설치 예정인 300메가와트는 인도되면 20만 가구 이상에 전력을 공급하기에 충분합니다.
The Information에 따르면 매사추세츠주 Google에 본사를 둔 Form은 기부금으로 거의 10억 달러를 받게 될 것입니다.
모든 것이 어떻게 작동하는지
배터리 저장 전문가이자 Tesla의 부사장인 Jaramilo는 그곳에서 자신의 경력을 마쳤다고 느꼈고 기술의 “최초”에 머물고 싶었으며 건강한 가족 생활을 유지하고 싶었기 때문에 2017년에 떠났습니다.
“일하기가 비교적 힘든 곳이라는 말을 들어보셨을 겁니다.”라고 그는 농담을 했습니다.
Jaramillo와 그의 동료들은 철-공기 기술 개념을 실험하기 시작했고 더 큰 가스 화력 발전소에서 유사하게 작동할 가능성이 있다고 결정했습니다. 청정 에너지 배터리는 증가하는 에너지 수요를 충족하기 위해 필요에 따라 신속하게 켜고 끄는 소위 피크 가스 플랜트와 경쟁하게 됩니다.
그것이 Form으로 이어졌습니다. 배터리 기술은 15분에서 1시간으로, 오늘날의 4시간 및 8시간 솔루션으로 점진적으로 성장해 왔습니다.
Jaramillo는 “우리는 그런 관점을 결코 받아들이지 않았습니다.”라고 말했습니다. “우리는 충분히 저렴한 화학물질을 식별할 수 있다면 약 4~5일 정도의 훨씬 더 긴 유통기한을 가질 수 있다는 전제로 회사를 시작했습니다.”
태양에너지로 태양이 빛나지 않거나 바람이 불지 않는 시간 간격을 커버하기 위해 수명이 짧은 배터리를 재생에너지와 결합합니다. 풍력은 대개 밤에 가장 강하기 때문에 풍력과 태양광 발전은 잘 어울리는 경우가 많습니다. Form과 소형 경쟁사의 긴 수명 배터리는 리튬 이온 배터리가 감당할 수 없는 며칠 간의 기상 조건이나 수요 상황을 위해 설계되었습니다.
Jaramillo는 “100시간이라는 시간은 단순하고 멋지고 매력적인 어림수처럼 들리지만 실제로는 수학으로 뒷받침됩니다”라고 말했습니다. “극소용돌이, 열 펌프, 허리케인 또는 모래 폭풍을 생각해 보십시오. 전 세계 어디에서나 이를 주도하는 약 4~5일 간의 기상 신호가 있습니다. 이러한 기상 신호는 일년 내내 몇 가지 사건으로 분산됩니다. 기간은 약 100시간입니다.”
그는 Form의 배터리에 재생 가능 에너지를 포함하면 모든 것이 본질적으로 자율적이기 때문에 유틸리티와 규제 기관이 그리드에 스트레스를 주는 발전 격차를 고려할 필요가 없기 때문에 데이터 센터 프로젝트를 훨씬 더 빨리 승인받을 수 있다고 주장했습니다.
Jaramillo는 “100시간의 지속 시간은 시스템에 진정하고 강력한 용량을 제공하는 데 필요한 것”이라고 말했습니다. 그것이 없다면 데이터 센터 프로젝트는 과잉 보상을 위해 과도한 재생 가능 에너지와 수명이 짧은 배터리를 구축해야 할 것이라고 그는 설명했습니다.
폼의 웨스트버지니아 공장은 올해 말 문을 열고 2028년 말까지 연간 500메가와트의 배터리 전력을 생산할 예정이다. 잠정적인 계획은 그곳에서 계속 확장하는 것이라고 Jaramillo는 말했다.
한편 작년 말 Form은 미네소타의 Great River Energy와 함께 소규모 1.5MW 프로젝트의 그리드에 최초의 100시간 배터리를 설치하기 시작했습니다.
Form은 지금부터 2028년 사이에 Xcel을 사용한 또 다른 10메가와트 미네소타 프로젝트,
“동시에 우리는 시장이 기술을 개발하는 데 오랜 시간이 걸릴 것이라는 것을 알고 있었습니다.”라고 Jaramillo는 말했습니다. 그는 시장 수요, 기술 및 제조 능력이 이제 동기화되고 있다고 말했습니다.
