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안정적 전력 공급 지원....발전소·가정에서 사용
LG화학·삼성SDI, 글로벌 시장 주도
[뉴스핌=심지혜 기자] #1. 지난해 5월 한국동서발전은 국내 처음으로 울산화력본부 기력발전소에 총 2MWh 용량의 '에너지저장장치'를 설치했다. 연간 2억5000만원의 전력요금 절감은 물론 14년간 24억원가량의 수익 창출이 가능할 것으로 예상된다.
#2. 한국남동발전은 지난해 9월 국내 최대 태양광발전 연계 ESS를 구축했다. 햇빛이 없으면 전력 생산이 어려운 태양광발전의 단점을 보완하기 위해서다. 낮 동안 만든 전력을 ESS에 저장했다 부족할 때 안정적으로 공급, 효율성을 높인다는 방침이다.
이처럼 안정적인 전력 공급에 대한 중요성이 커지면서 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다. 일종의 ‘대형 배터리 시스템’인 ESS는 생산된 전력을 저장했다 갑자기 수요가 늘 때, 또는 부족할 때 제공하는 저장장치다.
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| ESS적용 영역.<자료=뉴스핌DB> |
ESS는 전기를 생산하는 발전 영역, 생성된 전기를 이송하는 송배전 영역, 그리고 전달된 전기를 실제 사용하는 소비자 영역 모두에 적용된다.
보통 필요 발전량은 전력 수요가 급증하는 최고 시점을 기준으로 설정돼 있다. 이는 과잉 전력을 생산하게 해 낭비가 발생한다. 발전·송배전 영역에서 ESS를 사용하면 최고 수요 시점의 전력 부하를 조절해 과잉 투자를 막고 예비전력을 저장, 전력 운영 최적화에 도움이 된다. 전력 생산 조절이 어려운 신재생에너지 발전의 전력 품질 향상과 안정화 도모도 가능하다. 수요처에서는 정전 피해를 최소화하는 비상전원으로 사용된다.
이러한 장점에 ESS는 스마트그리드와 같은 차세대 전력망을 구현하기 위한 핵심 요소 중 하나가 될 전망이다. 업계 관계자는 "물과 바람, 태양을 이용하는 신재생에너지는 있다가도 없고, 없다가도 있는 특성상 공급이 불안정하다는 게 문제"라며 "이를 보완할 수 있는 ESS 시스템의 중요성은 날로 커질 것"이라고 설명했다.
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| 삼성SDI의 미국 캘리포니아 ESS 시설. <사진=삼성SDI> |
◆ 신재생에너지와 함께 성장 중…가정용 ESS 관심 증가
현재 ESS에 대한 글로벌 수요시장은 크게 전력용, 가정용, 상업용으로 나뉜다. 특히 전력용 ESS는 신재생에너지와 함께 빠른 성장이 예상되는 분야다. 세계적으로 탈(脫)원자력·석탄 바람이 불면서 신재생에너지의 발전 비중을 늘리는 추세다. 국내 또한 신재생에너지 비중을 현재 4%대에서 2030년 20%로 확대하는 한편 2020년까지 ESS를 의무 설치토록 했다.
가정용 ESS에 대한 관심 역시 점점 높아지는 분위기다. 정전에 대비하거나 전기요금을 절감하기 위한 용도로, 주로 가정에서 쉽게 전력을 생산할 수 있는 태양광발전과 함께 설치한다. 생산된 전력을 ESS에 저장했다가 필요할 때 사용하면 전기요금도 아낄 수 있다.
ESS 업계는 가정용 ESS 시장이 전체 ESS 시장 대비 빠른 속도로 확산될 것으로 전망하고 있다. 시장조사업체 B3에 따르면 올해 8만3000대 규모인 전 세계 가정용 ESS 시장은 오는 2020년까지 연평균 16% 증가, 14만6000대 규모에 이를 것으로 보인다.
상업용 ESS는 끊김 없는 전력 공급이 요구되는 통신장비나 데이터센터 등에서 사용된다. 무정전전원공급장치(UPS)가 이미 적용되고 있지만 추가 비상 상황을 고려해 ESS를 함께 활용하는 것이다. 정전에 대비하는 것이 주 목적이며, 최근에는 두 장치의 장점을 결합한 하이브리드 제품도 출시되고 있다.
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| LG화학 전력용 ESS 배터리 내부 모습. <사진=LG화학> |
ESS의 빠른 성장에 국내 ESS 업계의 발걸음도 분주하다. 배터리 강자 LG화학과 삼성SDI는 글로벌 대형 수주 경쟁에서 잇따라 승전고를 울리고 있다. 시장조사전문기관인 SNE리서치에 따르면 올해 LG화학과 삼성SDI의 글로벌 ESS 시장 점유율은 50%가 넘는다.
LG화학은 2015년 10월 독일 5위 발전사 스테악(Steag)의 ESS 프로젝트에 단독으로 배터리를 공급하는 데 성공했다. 공급 배터리는 140MWh급으로 유럽 최대 규모다. 1만가구가 하루 동안 사용할 수 있는 용량이다. 전기차로 환산하면 신형 볼트(Volt) 약 7600대 이상을 동시에 충전할 수 있는 양이다.
삼성SDI는 지난해 2월 미국 캘리포니아 지역에 세계 최대 규모의 ESS용 배터리를 공급했다. 전체 용량은 천연가스발전소를 대체할 수 있을 만큼의 규모(350MWh)이며 삼성SDI는 이 중 70%에 해당하는 240MWh를 담당한다. 이는 4만가구가 4시간 동안 사용 가능한 전력량이다.
오익환 SNE리서치 전무는 “삼성SDI와 LG화학의 세계 시장 점유율은 올해 60%를 넘길 것으로 보인다"며 "내년에도 3GWh 이상 판매, 올해보다 2배 이상 커질 것”이라고 말했다.
[뉴스핌 Newspim] 심지혜 기자 (sjh@newspim.com)
