리튬전지형 ESS, 2020년엔 '대세'

3일, 호주 재생에너지청 "수요 폭증과 저렴해진 가격으로 에너지저장장치 대전환기 주도"

안희민 기자ahm@ekn.kr 2015.08.04 02:53:32

▲리튬이온전지형 에너지저장장치가 2020년 경 에너지저장장치 시장을 주도할 것으로 전망됐다. 리튬이온전지형이 가격경쟁력을 확보했을뿐만 아니라 사용영역이 넓기 때문이다. 특히 전력 최종소비자단의 수요폭증과 지붕형 태양광 발전시설의 확충에 더불어 동반성장할 전망이다. 그림은 에너지저장장치 별 사용 구간. 그림제공=호주에너지청

[에너지경제 안희민 기자] 리튬이온전지형 에너지저장장치 산업이 2020년엔 대전환기를 맞이할 전망이다.  

현재 재생에너지용, 분산발전용, 계통 연계용 등 다양한 분야에서 수요가 폭증하는 가운데 특히 리튬이온전지의 가격이 현재보다 40∼60% 가량 떨어진데 힘입어 에너지저장장치 시장을 주도할 것으로 예측됐다.  

호주재생에너지청은 이와 같은 내용을 담은 보고서를 3일 발간했다. 

호주재생에너지청의 보고서에 따르면 2020년 경 에너지저장장치 산업은 양과 질 측면에서 큰 폭의 변화를 맞는다. 현재 전력피크저감용, 신재생에너지용, 계통 보조용으로 쓰이는 에너지저장장치는 분산발전과 지붕형 태양광 발전장치 확산과 더불어 수요가 큰 폭으로 증가된다.  

이러한 추세는 전지형 에너지저장장치, 그 가운데 리튬이온전지를 활용한 에너지저장장치 시장의 성장을 이끌어낼 전망이다.  

◇ 리튬이온전지형 에너지저장장치가 각광받는 이유 - 에너지저장장치는 다양한 종류가 있다. 납축전지, 바냐듐레독스흐름전지, 리튬이온전지, NaS 전지 외에도 양수발전(PHS), 공기압축저장장치(CAES), 태양열 집열기(CSP) 등이 에너지저장장치에 속한다. 

이 가운데 올해 리튬이온형 에너지저장장치 가격이 미화로 와트당 1∼1.8달러 선에서 형성되고 있다. 와트당 2∼6달러 선에서 형성된 2012년 가격대와 비교할 때 절반 이상 떨어진 셈이다. 

이는 리튬이온전지형 에너지저장장치가 2012년 와트당 1.5∼5달러 수준에서 정점을 찍은 납축전지와 2014년 와트당 1.05∼4달러인 양수발전보다 가격 측면에서 우위를 점하고 있음을 보여주고 있다. 납축전지와 양수발전은 2012년 이후 리튬이온전지에 밀려 더 이상 기술개발 등이 이뤄지지 않았기 때문에 리튬이온전지가 에너지저장장치 가운데 가장 경쟁력 있다고 말할 수 있다.  

리튬이온전지형 에너지저장장치의 독주는 2020년까지 계속될 전망이다. 호주재생에너지청은 2020년까지 리튬이온전지형 에너지저장장치의 가격이 지난 5년간 형성된 가격보다도 40∼60% 가량 더 떨어질 것이라고 전망했다.  

◇ 최종 소비자단에서 폭발적인 수요 증가도 주요인 - 에너지저장장치 시장규모 폭증 이유로 단지 낮은 가격만 꼽히지 않는다. 최종 소비자단에서의 폭발적인 수요 증가가 주요 요인 중 하나로 꼽힌다.  

에너지저장장치 시장은 분산발전용, 전력도매시장용, 송배전용, 최종소비자용으로 세분화된다.  

분산발전용은 계통과 연계되지 않는 섬이나 격오지에 에너지를 공급하기 위한 에너지저장장치다. 전력도매시장용은 계통 안전성 확보를 위해 주파수 조정용 에너지저장장치가 필요하다. 송배전용은 송배전망에서 전력손실을 최소화하거나 전력품질을 적정 수준으로 유지하는 에너지저장장치가 필요하다. 최종 소비자단 시장은 가정용, 산업용, 상업용, 전기차 충전용 전력소비시장을 의미한다.  

호주재생에너지청은 특히 최종 소비자단 시장이 활성화될 것으로 예상하고 이에 따른 리튬이온전지형 에너지저장장치 시장이 큰 폭으로 성장할 것으로 예측했다. 

◇ 지붕형 태양광발전, ESS의 동반자 - 호주재생에너지청은 특히 지붕형 태양광발전이 리튬이온전지형 에너지저장장치 시장 확대를 견인할 것이라고 전망했다. 

지붕형 태양광발전은 일반 가구나 상업용 건물 옥상에 설치돼 전력을 자체적으로 생산한다. 좁은 면적을 활용할 수 있어 효율적이며 개별 가구나 건물마다 설치되기 때문에 덩어리를 이루면 대규모 전력이 생산된다는 잇점이 있다.  

지붕형 태양광 발전기 설치 이용자는 낮동안 얻은 전력을 태양광 발전이 불가능한 밤에 쓰기 위해 리튬이온전지형 에너지저장장치가 필요하다. 이러한 사실이 지붕형 태양광 발전을 리튬이온전지형 에너지저장장치의 동반자라고 간주되는 이유다. 

호주 정부는 이러한 분석을 기반으로 리튬이온전지형 에너지저장장치 설치에 박차를 가하고 있다. 호주 정부는 2040년까지 전체 가구의 절반인 약 600만 가구에 태양광 연계 에너지저장장치(ESS)를 설치할 계획을 발표했다. 가격으로 따지면 1조원 규모다. 

우리 기업 코캄(대표이사 정충연)은 최근 호주 전역에 걸쳐 총 6MWh에 달하는 에너지저장장치를 공급했다고 지난달 17일 발표한 바 있으며 LG화학도 호주의 가정용 에너지저장장치 시장에 공을 들이고 있다. 

기술	출처/년도	가격(USD)	규모와 지속시간
납축전지	IRENA/2012	1.50~2달러	3~20MW 규모, 10초~4시간 저장
납축전지	EPRI/2012	2.50~5달러	50kW~10MW,
바냐듐레독스흐름전지	IRENA/2012	3~4달러	50kW~10MW, 최대 8시간 저장
리튬이온전지	IRENA/2012	2.5~3달러	최대 5MW, 15분~4시간 저장
	EPRI/2012	2~6달러	50kW~1MW
	AECOM/2O15	1~1.8달러	MW규모로 지어질 경우, 15분~1시간  저장
NaS 전지	EPRI/2012	2.5~3달러	1MW~50MW
양수발전(PHS)	IRENA/2014	1.05~4달러	대규모 양수발전 평균
압축공기저장장치(CAES)	IRENA/2012	0.8~9달러	자연지형을 활용한 경우
태양광집열기(CSP)	캘리포니아에너지위원회/2011	2.3달러	솔라파워타워, 중간급인 경우 11시간  저장
	IRENA/2010	2.5~5.2달러	6시간 저장(기존시설 제외, 저장장치만  환산)
[표] 에너지저장장치의  가격경쟁력(호주재생에너지청)