에너지저장장치(ESS)와의 연계 '무궁무진'

태양광·풍력 등과 결합…마이크로그리드 덩달아 관심 E-프로슈머 시장, 전력 밀집지역 배전망 등에도 ‘딱’

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정부가 에너지저장장치(ESS) 관련 신산업을 적극 육성한다고 밝히면서 올해는 단순 하드웨어 보급이 아닌 서비스 경쟁이 치열해질 것으로 예상된다.

초기 ESS는 전기를 저장했다가 필요할 때 꺼내 쓰는 일종의 배터리에만 국한된 개념이었지만 그 의미가 넓어지고 있는 추세다. 배터리 가격이 비싼 탓에 ESS의 활용폭이 좁았지만 2013년 1MWh당 14억8억000만원이었던 ESS가 지난해 8억2000만원까지 떨어지면서 경제성이 좋아진 덕분이다. 정부는 2023년에는 1MWh당 5억원으로 단가가 하락할 것으로 보고 있다.

ESS의 대표적인 활용방안은 한전이 주도하고 있는 주파수조정(FR)용 ESS다. 전력계통에서 출렁이는 주파수를 조정하기 위해 ESS를 변전소에 설치하는 사업인데 지난해까지 252MW를 구축했고, 올해에는 124MW가 추가된다.

FR용 ESS에서 한발 나간 것이 신재생연계형 ESS다. 태양광, 풍력 등 발전이 불규칙한 신재생발전원에 ESS를 결합해 안정성과 효율을 높이는 방식으로 독일에서 활발하게 적용되고 있다. 

국내에서는 지난해 풍력발전에 ESS를 연계하면 REC가중치를 5.5까지 인정해주기 시작했고 올해는 5로 낮아졌지만 그럼에도 매력적인 조건이라는 평가다. 태양광도 올해부터 ESS와 연계하면 REC 가중치를 부여하는 방안이 도입된다.

신재생에너지와 ESS를 연계하면서 마이크로그리드도 관심을 받고 있다. 정부는 분산전원을 활용한 시장 중심 마이크로그리드 생태계를 조성하기 위해 에너지자립섬, 서울대 마이크로그리드 실증사업 등을 진행하고 있다. 

마이크로그리드 시장이 점차 확대되면서 ESS도 덩달아 분위기를 타고 있다. ESS, EMS 제품공급업체와 엔지니어링, 운영사업자 등의 필요성이 증가하고 있기 때문이다. 

에너지자립섬은 울릉도를 비롯해, 덕적도, 조도, 거문도, 삽시도, 추자도 등을 대상으로 구축된다. 울릉도는 한전, LG CNS, 경상북도 등을 주축으로하는 특수목적법인 ‘울릉에너피아’가 담당하고, KT 컨소시엄(덕적도), LG CNS 컨소시엄(조도, 거문도), 우진산전(삽시도), 포스코 컨소시엄(추자도) 등이 나머지 사업을 맡는다.

정부가 에너지신산업의 일환으로 추진하는 E-프로슈머 시장도 ESS를 활용할 수 있는 분야 중 하나다. 개인이 소규모로 생산한 전기를 판매할 수 있는 E-프로슈머 시장은 부하이동·수요반응 서비스를 제공하는데 이때 ESS가 필요한 것이다. 

정부는 대규모 수용가를 대상으로 비상전원을 ESS로 대체하기 위해 건물별 비상전원 규정을 개정하고 공공기관 신축 건물에는 ESS를 의무적으로 설치하도록 제도도 손볼 예정이다. 

ESS, 전기차를 활용한 수요반응 서비스가 개발되면 비상발전과 수요반응을 연계한 ESS, 배전망과 연계한 ESS, 2개 이상의 ESS를 활용하는 방식 등 새로운 기술이 등장할 것으로 예상된다. 특히 전력이 과도하게 밀집되는 지역의 배전망에 ESS를 구축하면 배전선 증설은 줄이면서 전기 품질은 높일 수 있다.

이외에도 소규모 가정용 ESS도 검토될 것으로 보이지만 현재로선 경제성이 부족해 실제 적용 가능성은 낮다. 미국이나 일본 등 전기 품질이 좋지 않고 전기요금이 비싼 곳에서는 가정용 ESS의 경제성이 확보되지만 국내에서는 아직 비싼 ESS를 가정에 설치할 만큼 장점이 없기 때문이다. 삼성SDI, LG전자, LS산전 등 가정용 ESS를 개발한 업체들도 국내보다는 해외 시장으로 눈을 돌리고 있는 형편이다.

미국의 테슬라는 가정용·상업용 ESS를 개발하고 있다. 지난해 11월 한국을 방문한 테슬라모터스의 스트라우벨 CTO는 테슬라의 가정용 ESS ‘파워월’과 상업용 ESS '파워팩‘이 에너지 시장을 변화시킬 것으로 내다봤다.                                                                   게시 : 2016년 01월 04일(월)

(新에너지의 서막) 배터리 한국·일본 세계 1·2위 다투고, 중국 물량공세로 바짝 뒤쫓고

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전기차, 에너지저장장치(ESS) 시장의 성장속도가 가히 폭발적이다. 중요한 건 앞으로 지금까지와는 비교도 안될 성장잠재력이 담보돼 있다는 점이다. 덕분에 함께 성장하고 있는 분야가 배터리 시장이다. 

전기차의 60%, ESS의 70%를 배터리가 차지할만큼 사실상 배터리 싸움이 전기차와 ESS 시장을 좌우할 것으로 보인다.

전 세계 리튬이차전지 강자 3국을 꼽는다면 단연 한국, 일본, 중국이다. 

익히 알려져 있다시피 LG화학과 삼성SDI는 전 세계 배터리 시장에서 세계 1, 2위를 다투고 있으며 일본은 파나소닉을 필두로 AESC 닛산이 힘을 보태고 있다. 중국은 BYD, Lishen 등이 엄청난 물량공세로 무서운 성장세를 보이고 있다.

일본의 파나소닉은 전기차 시장에서 강점을 보인다. 최근까지 미국의 테슬라에 단독으로 배터리를 공급하며 매출을 올렸다. 이 때문에 SNE리서치에 따르면 지난해 1월부터 9월까지 전세계 제조사별 전기차 배터리 시장점유율을 조사한 결과 파나소닉이 점유율 34.4%(3095.6MW)로 1위를 차지했다. 파나소닉은 테슬라가 미국 네바다주에 건설하는 35GWh 규모 배터리 생산공장 ‘기가팩토리’에도 공동투자했다. 

다만 지난해 10월 파나소닉이 단독으로 배터리를 공급하던 테슬라가 LG화학과 공급 계약을 체결하면서 위기감이 조성되고 있다.

중국의 BYD는 지난 1995년 배터리 제조업체로 출발해 2000년부터 리튬인산철배터리를 생산했다. 배터리 기술력을 바탕으로 전기차 시장에 진출했고 중국 정부의 전기차 육성정책과 맞물려 고속 성장했다. 특히 올해 1월부터 7월까지 전기차 2만5000여대를 팔아 미국 테슬라를 추월했다. 전기차 생산물량 덕분에 배터리 매출도 증가하고 있는 추세다. 하지만 리튬인산철배터리는 리튬이온배터리에 비해 무거운 탓에 전기차 배터리 시장에서 경쟁력이 뒤진다는 평가를 받는다.

이에 맞서고 있는 국내 기업 LG화학과 삼성SDI는 아직 선두자리를 수성하고 있다. 지난해 12월 7일 글로벌 시장조사기관 네비건트리서치가 발간한 자동차용 리튬이온배터리 보고서에 따르면 LG화학이 종합순위 1위, 삼성SDI가 3위에 올랐다. 세계 ESS 배터리 시장 점유율도 삼성SDI(23.6%)와 LG화학(20.0%)이 나란히 1, 2위를 차지했다.

하지만 일본, 중국의 위협이 계속되고 있는만큼 두 기업도 생산시설을 늘리고, 전기차 제조업체와의 협력을 강화하며 대응하고 있다.

LG화학은 중국 난징에 대규모 배터리 공장을 짓고 가격경쟁력 강화에 나섰다. 전 세계 배터리 시장이 가격 경쟁으로 좌우되고 있는 만큼 대량 생산으로 단가를 낮추겠다는 전략이다. LG화학의 총 연간 생산능력은 40% 늘어난 전기차 18만대분에 이른다. 10월에는 미국의 테슬라와 배터리 공급계약을 체결하며 든든한 공급처를 확보했다. LG화학은 현재 수백억원 규모인 중국 전기차 배터리 매출을 2020년까지 연간 1조5000억원 이상으로 끌어올리고, 시장점유율도 25% 이상 달성할 계획이다.

LG화학에 밀려 업계 2위로 평가받는 삼성SDI는 배터리소재센터를 신설하고 케미칼사업부문을 매각하는 등 배터리 제조역량 강화에 나서고 있다. 지난 10월에는 중국 시안에 연간 전기차 4만대에 공급할 수 있는 배터리 생산공장을 설립했다.

또 BMW, 크라이슬러 등과 글로벌 완성차 업체에도 전기차 배터리를 공급 중이다. 12월 28일 삼성전자가 BMW와 스마트카 기술을 공동개발하기로 나서면서 삼성SDI도 수혜를 볼 것으로 예상된다.