정전과의 전쟁: 일본의 태양광 및 에너지저장 시장

 과거에 에너지 저장과 연계된 태양광 시스템은 주로 급전망과 연결되지 않은 자급식 그리드 시스템과 연계되어 있었다.

 

배터리는 태양광에서 발생하는 전기를 저장하고 해가 지면 전기를 배터리에서 공급하는 방식이었다.

 

일본에서 배터리는 전기료를 줄이기 위해 그리드로부터 전기를 저장하는데 있어 매력적인 요소가 되었다.

 

2011년 3월 쓰나미와 핵발전소의 붕괴 참사 후에 일본은 전기를 지속적으로 공급할 수 있는 것과 안전성에 대한 중요성을 뼈저리게 인지하게 되었다.

 

태양전지 시스템과 전지 저장의 조합은 소비자에게 전력 대란과 비상 시에 자신의 집에서 하루 종일 전기를 생산하고 저장하고 공급할 수 있게 해준다. 이외에도 시스템은 평상 시에 전기료를 줄여주는 경제적인 혜택도 제공해줄 수 있다.

캘리포니아와 같이 일본에서의 시설은 사용한 시간 비율(Time-of Use (TOU) rates)을 제공한다.

 

소비자들이 전기료를 줄일 수 있는 방법은 태양전지 시스템을 설치한 모든 전기 가정에 대한 도쿄 전력회사의 하절기가 아닌 현재의 사용한 시간 비율에 의해 표시될 수 있다.

- 비첨두 부하(off-peak) 시간인 오후 11시~오전 7시에 그리드로부터 전기를 11.82엔/kWh[0.12불]로 구입하고 저장
- 태양전지에서 발생한 전기를 시설에 FIT 프리미엄 가격인 38.0엔/kWh [0.38불]로 판매
- 낮 시간 동안에 태양전지가 발생한 전기를 사용하거나 오전 10시~오후 5시에 30.77엔[0.31 불]으로 전기를 구입하고 오전 7시~10시 및 오후 5시~11시에 저장된 전기를 사용하거나 전기를 25.2엔/kWh [0.25 불]로 구입
전지 저장에 의해서 태양전지 소유자는 전기를 가장 낮은 금액(11.82엔/kWh 혹은 0.12불/kWh)으로 구입할 수 있고 가장 높은 가격(38엔/kWh or 0.38 불/kWh)에 판매할 수 있다.

일본의 주요 태양전지 제조업체인 파나소닉, 교세라 및 샤프는 소비자의 요구에 의해 태양전지 가정 시스템과 함께 리튬 이온 전지 저장을 제공하고 있다. 이들의 목표는 태양광 이상의 것으로 전체 주택 에너지관리시스템으로 확대하고자 한다.

 

교세라는 태양전지 가정 시스템과 리튬 이온 전지 저장을 2012년 초에 가정에 처음으로 제공하여 2012년 4월과 2013년 3월 사이에 10,000 유닛을 판매하였다.

 

파나소닉도 산요(현재 파나소닉)의 HIT 태양전지 시스템에 가정용 전지 저장 시스템을 판매하고 있다. 전지는 4.65 kWh 용량으로 가격은 11,984불이다.

 

4월에 교세라는 일본에 가장 큰 용량의 가정용 리튬 이온 전지를 판매하였다. 전지는 14.4 kWh의 용량으로서 43,784불이다. 이 큰 용량은 가정용 냉장고, TV, 컴퓨터, 조명, 휴대용 전화 충전을 24시간 제공할 수 있다.

교세라는 일본에서 가장 큰 인터넷 쇼핑 사이트인 Rakuten 회사와 팀을 이루어 폴리실리콘 태양전지 시스템과 리튬 전지(7.2 kWh) 세트를 가정에 적절한 가격으로 공급한다.

 

Rakuten은 다른 종류의 용량을 가진 태양전지 시스템을 전지와 함께 공급하며 2.28 kW 시스템을 29,730불에, 6.27-kW 시스템을 42,153불에 판매한다.

 

이들 시스템들을 일본의 가장 큰 설치업자인 니혼 에코시스템이 설치한다. 거주용 전지 시스템은 평균적인 주택 소유자에게는 아직 비싸다.

 

이 점을 해결하기 위해서 one Energy 회사는 일본 최초의 주택 에너지 임대 서비스를 시작하였다. 미국에 있는 SolarCity 혹은 SunRun의 태양전지 임대 시스템과 같이 일본의 임대 시스템은 제로 선불 지불을 요구한다. 이 회사는 Orix, NEC 및 Epco의 연계 벤처회사이다.

 

NEC는 리튬 전지를 공급하고 이들의 기술은 니산 Leaf 전기자동차에 사용된다.

에너지저장 임대 서비스 이외에도 one Energy는 “Yanekari (태양전지 지붕 공간 임대)” 서비스를 제공한다. 주택 소유자는 5.53 kWh의 저장 시스템을 한달간 31불~52불에 one Energy에서 임대할 수 있으며 반면에 지붕 공간을 one Energy에게 제공하여 월 25불로 예산을 사용할 수 있다.

 

그림 1은 에너지 저장 시스템을 사용하여 소비자들이 피크 시간 동안에 에너지를 구입하는 높은 경비를 줄일 수 있는 것을 보여준다. one Energy는 현재 TEPCO 지역에만 임대 서비스를 제공하고 있으며 올해 하반기에 칸사이 지역으로 확대하고 최종적으로는 전국에 확대할 계획을 가지고 있다.

 
NEC는 2월에 주택에 사용하는 저장 시스템의 대량 생산을 시작하였고 이외에도 one Energy와 함께 주택용 전지를 직접 주택 소유자와 건물 재료 판매상에 판매하고 있다. 올해에 15,000 유닛의 판매 목표를 가지고 있다. 태양전지 주택 소유자들은 태양전지에서 발생한 전기를 전지에 FIT 비율보다 훨씬 많이 저장하기 시작할 것이며 앞으로 가격은 더 낮아지고 보다 자가 충족을 할 수 있고 그리드에 의존을 적게 하는 시스템을 구축하게 될 것이라고 회사는 말한다.

덥고 무더운 여름이 일본에 가까이 다가오고 있다. 국가 시설 중의 일부는 전기 요금을 올리고 이들 중의 많은 곳은 소비자들이 피크 시간에 전기의 사용량을 줄여 원자력 발전소의 중지에 의해 발생한 높은 화석 연료 사용 비용을 줄이기를 요청하고 있다. 태양전지와 전지 시스템의 조합에 의해 주택소유자들은 에너지 문제를 정전 및 전기료의 상승에 대해 그들 자신의 방어 방법을 강구하고 있다.