[SNE리서치 칼럼] 한국 에너지저장장치 보급동향

■ 개요 

에너지저장장치 산업에 대한 업계의 관심이 더욱 증가하고 있다.

한국전력공사는 올해 주파수조정용 등 ESS 관련 사업에 2,500억 원을 투자하기로 밝혔으며, 정부는 에너지저장장치를 미래 성장산업으로 지목해 신재생연계형 사업과 도서지역 마이크로그리드 구축 사업 등 에너지저장장치가 활용될 수 있는 관련 정책을 추진하고 있다. 

에너지저장장치는 이미 주파수 조정 등 특수 분야에서 그 활용성이 입증되고 있다. 미국 등 선진국에서는 이미 에너지저장장치를 활용해 전기요금을 낮추는 수요관리용 시장도 등장했다.

한국은 전세계에서 유례가 없을 거대한 규모의 스마트그리드를 제주도에 구축하여 실증 사업을 진행하였으며, 도서 지역 전력 공급을 위한 신재생연계형 에너지저장장치사업, 200MW가 넘는 주파수 조정용 에너지저장장치 사업 등을 연이어서 추진하고 있다. 

이번 Analyst Insight에서는 우리나라를 중심으로 에너지저장장치의 어떤 사업들이 추진되어 왔으며 현재 진행되고 있는 사업들은 무엇인지를 다룰 것이다. 

■ 한국 에너지저장장치 실증 및 보급사업 추진내역 

- 국내 에너지저장장치 실증 및 보급사업은 `09년부터 실시된 제주 스마트그리드 실증단지 사업으로부터 시작됨 

- 가정용과 상업용 목적의 수용가형 에너지저장장치와 신재생에너지 결합형, 그리고 변전소용에너지저장장치 실증이 진행됨 

- 주파수 조정 등 출력안정화용 사업은 한국전력 주관으로 제주 조천 변전소에 실증사업이 진행되었으며 `14년 신용인/서안성 변전소용 52MW ESS사업 등이 추진됨 

- 신재생에너지 연계형 에너지저장장치 대표사업으로는 마이크로그리드 구축 사업이 있음. 최근 정부는 에너지자립섬 사업을 6대 신성장동력으로 지목하여 한전이 관리하고 있는 62개 도서지역 중 경제성 확보가 용이한 지역부터 순차적으로 사업을 진행하기로 함 

• 수용가용(가정/상업) 에너지저장장치 실증사업 내역 

- 수용가용 에너지저장장치 실증사업은 제주 스마트그리드 실증사업을 시작으로 추진되었으며 SKT, KT, LG, 삼성, 한전, 코캄, 현대중공업 등 다양한 사업자들이 참여함 

- 가정용 에너지저장장치 사업의 대표사례로는 대구시 100가구를 대상으로 진행한 10kWh급 ESS 실증 사업이 있으며 삼성SDI 주관 KT, 이엔테크놀로지 사 등이 참여하여 3년간 진행됨

- 상업용으로는 `13년부터 코캄 주관으로 현대중공업 사업장에 1MWh급 상업용 ESS 사업이 실증 중에 있음 

• 신재생 출력안정화 및 마이크로그리드 실증사업 내역 

7월 6일 산업통상자원부는 보도자료를 통해서 62개 섬 중 5개 섬을 대상으로 에너지자립섬 사업을 진행하기로 함(인천 옹진군 덕적도, 전남 진도군 조도, 전남 여수시 거문도, 충남 보령시 삽시도, 제주 추자도)

• 주파수조정용 실증사업 내역 

-주파수조정용 실증사업 내역으로는 `14년도 한국전력이 서안성 변전소와 신용인 변전소를 대상으로 용량기준36MWh급 에너지저장장치를 구축한 사례가 있으며 이전부터 계획했던 고창변전소용 출력기준 54MW급 사업은 몇몇 대기업 참여사들의 사업포기로 미뤄졌다가 최근 참여업체를 재구성하여 사업진행을 밝힘

-주파수 조정용 에너지저장장치 사업의 경우 한국전력이 `17년까지 출력기준 총 500MW를 진행하기로 밝힌 만큼 향후에도 관련 사업이 지속적으로 추진 될 것으로 예상함 

• 국내 에너지 다소비 공장 수요관리 목적용 구축 사례 

LG 그룹은 LG화학 익산, 오창 사업장에 총 30MWh급 ESS를 구축함. 순수 민간 투자로 진행되었으며 총 210억 투자, 연 13억 절감 효과를 보임, 현재는 투자금액 회수 기간이 배터리 수명보다 긴 형태로 사업성을 얻기가 어려움. 

참고) 경제성 분석 

`14년 스마트그리드 보급 사례를 통한 에너지저장장치 경제성 검토

ESS 용량 : 1MWh 

설치 비용 : 13억원 (정부보조 9억, 자체비용 4억) 

절감 효과 : 연 0.6억 원 

-> 투자회수기간 7년 소요. 배터리 수명 10년 감안시, 투자회수기간 이후 3년간 1.8억 절감 효과 기대 가능

총 설치 비용 13억 중 정부 보조 70%를 제한 수용가 비용 4억원 투자 사례의 경우 투자회수 기간이 최소 7년으로 나타남 현재 수요관리 사업을 진행하는 업체가 밝힌 업계의 요구 수준은 3~5년임.

■ 맺음말 

국내 에너지저장장치 사업은 제주 스마트그리드 실증 사업을 시작으로 가정용, 상업용, 그리고 전력용(주파수조정용, 신재생출력 안정화용 등) 분야에 걸쳐서 실증 및 보급 사업들이 다양하게 진행되고 있다.

그러나 정부 보조금 없이는 사업의 경제성을 확보하기가 어려운 상황이며 시장 규모 또한 크지 않아 사업 담당 팀을 꾸려서 적극적으로 참여하기 어려운 실정이다. 

풍력연계형 에너지저장장치에 대한 피크시간대 REC 가중치를 대폭 상향(올해 5.5, `16년 5.0, `17년 4.5)하는 정책을 실행했으나 시장을 견인하기에는 아직 부족해 보인다. (최근 보성파워텍과 LG화학이 한국남동발전에서 진행하는 풍력연계형 16MWh급 ESS 구축사업자로 선정되었다.)

미국의 경우 발전사들을 대상으로 에너지저장장치 설치 의무화 정책을 실시하고 있으며 전기요금의 피크시간대 차등요금제(캘리포니아 상업용 요금 차이 최대 5.3배)와 에너지저장장치 보조금을 통해 에너지저장장치 시장을 크게 키우고 있는 실정이다. 

국내 에너지저장장치 산업을 위해서 에너지저장장치 인센티브 확대와 새로운 사업모델 개발 등이 추진되어야 할 것이다. 

SNE리서치(www.sneresearch.com)