◆ 전기를 대량으로 저장할 수 있다면?

전기는 저장할 수 없는 에너지다. 만약, 발전소의 정지 등으로 인해 순간적으로 전기 수요와 공급이 일치하지 않는다면 전력망은 순식간에 붕괴되고 대단위의 정전 발생으로 사회가 큰 혼란에 빠질 수 있다.

태양광, 풍력 등 최근 크게 늘어나고 있는 신재생에너지는 온실가스 배출 제로의 청정에너지이지만 해결해야 할 큰 숙제가 있다. 전기가 필요함에도 태양이 구름에 가려지거나 바람이 안 불어 전기를 생산하지 못할 수 있고, 전기가 많이 필요 없는 시간에 발전기가 가동해 전력망에 많은 전기를 한꺼번에 쏟아낼 수 있기 때문이다.

만약, 전기를 저장해 필요할 때 뽑아 쓸 수 있다면 위와 같은 문제를 쉽게 해결할 수 있다. 에너지저장장치는 전기의 수요와 공급을 맞추고 들쭉날쭉 출력이 불안정한 신재생에너지를 보완하여 전기품질을 유지하고 전력계통을 안정화하는 수단으로 안성맞춤이다.

산업부는 한전과 함께 7월 10일(금) 오전 에너지 저장장치를 주파수 조정(이하 FR: Frequency Regulation)에 본격 투입하는 “주파수조정용 에너지 저장장치 시범사업” 준공식(총 52MW 규모)을 안성에서 개최했다고 밝혔다.

이번 사업은 전력 공기업인 한전을 중심으로 대기업과 중소기업 등 국내 기업이 함께 참여해 에너지 저장장치의 가장 큰 시장인 전력시장을 대상으로 본격적인 경험과 실적을 쌓는 기회가 될 것으로 기대된다.

* ESS 세계시장 규모(억 달러)(Navigant): (’15년) 247 → (’18년) 366 → (20년) 414
* 용도별 시장 비중(‘20년): (전력망) 44%, (비상전원) 23%, (상용건물) 15%, (통신시설) 10%, (가정용) 9%

특히, 해외 시장 개척에서도 선전하고 있는 일부 대기업과는 달리 별도로 경험을 축적할 수 있는 기회가 많지 않았던 관련 중소기업 입장에서는 출력제어장치(이하 PCS), 에너지관리시스템(이하 EMS) 등의 분야에서 경쟁력을 배양할 수 있는 전기가 될 전망이다.

* ESS 구성 및 관련 업체: (배터리) 삼성SDI, LG화학, SK이노베이션, 코캄, (전력변환장치, PCS) 효성, 포스코ICT, 현대중공업, 우진산전, EN테크, (에너지관리시스템, EMS) LS산전, AT solution

* 중소기업: 코캄, 우진산전, 에코파워, 인텍, EN테크, 세방전기, 동이에코스 등

문재도 산업부 차관은 축사를 통해 “산업혁명과 IT혁명의 뒤를 이어 앞으로 다가올 미래는 ‘에너지 혁명’의 시대가 될 것”으로 진단하고, ‘에너지 혁명’ 시대에서는 “대규모로 생산되어 한 방향으로 공급되는 에너지 보다는 지역단위에서 생산되고 소비되는 에너지가 점차 중요한 역할을 수행하게 될 것이다”라고 전망했다.

또한, “기후변화 문제는 현재 세대가 반드시 풀어야 할 과제이며, 에너지 저장장치가 신재생 에너지 보급을 촉진하고, 비싼 발전기의 가동을 줄이는 효과로 인해 온실가스 감축에도 기여할 수 있다”고 언급하면서, 지난 4월 정부 발표 이후 현재 추진되고 있는 에너지 신산업의 많은 사업모델들이 에너지 저장장치를 핵심요소로 하고 있다는 점도 부각시켰다.

이어 “안정적인 전기공급과 전기품질 유지를 위한 주파수 조정용 전력시장에서도 에너지 저장장치가 큰 역할을 할 것”으로 기대하면서, “정부와 한전이 필요한 지원을 아끼지 않을 것이다”라고 강조했다.

* 보급지원사업(MWh/억원): (‘12년) 1/13 → (’13년) 12.8/165 → (‘14년) 20.5/126 → (‘15년p) 11/107 (대형 산업체, 대학, 공공기관 등에 ESS를 보급해 피크절감 및 전기요금 절약 유도)

◆ 산업동향과 향후 과제

에너지 저장장치는 앞서 설명한 주파수 조정과 신재생 에너지의 출력 안정만이 아니라, 전기를 방출해 전력 최대수요를 관리하고 하이테크 산업에 대한 안정적 전기 공급 등 다양한 용도로 사용될 수 있어 향후 에너지 산업의 지각변동을 가져올 수 있는 잠재력을 보유하고 있는 것으로 평가되고 있다.

미국, 유럽 등 선진국에서도 에너지 저장장치가 분산형 전원, 주파수 조정, 신재생에너지 출력안정 등 다양한 서비스 시장에 참여할 수 있도록 정책적 지원을 전개하고 있으며, 설치를 의무화하거나 투자자에게 인센티브를 지급하는 등 보급 확대를 위한 노력도 펼치고 있다.

* 미국의 경우 법률로 ESS를 송배전 분야의 신기술(Energy Policy Act), 마이크로그리드의 분산에너지자원(Energy Independence and Secrurity Act)으로 인정, 에너지연방규제위원회(FERC)는 FR용 ESS의 전력시장 참여를 허용

* 캘리포니아주는 `24년 1.3GW 설치를 목표로 `14년부터 전력사업자별로 ESS 설치를 의무화하였고, 하와이 등 본토 전력망 未연계 지역은 신재생에너지의 불규칙한 전력품질 개선을 위해 ESS를 활발히 적용 중, 독일의 경우 태양광 발전 연계 ESS 대상 설치비용의 30% 지급

앞으로 정부는 에너지 저장장치가 에너지신산업 육성, 분산형 전원 확대, 스마트그리드 확산 등 에너지 정책 목표에 적극 부합할 수 있도록 관련 기업과 적극 협력해 나갈 계획이라고 전했다.