풍력ㆍ태양광 등 신재생에너지 필수장치
잉여전력 저장 사용…불안정한 발전량 효율화
전세계 스마트그리드 확대 발판 성장잠재력 커
선진국을 중심으로 한 신재생에너지 보급 확대 움직임에 맞춰, 에너지저장시스템((ESS, Energy Storage System)이 주목받고 있습니다.
◇ESS(Energy Storage System)의 정의 및 적용 사례 = ESS란 전력과 에너지를 필요한 때와 장소에 공급하기 위해 전기 전력계통(그리드ㆍGrid)에 전기를 저장해 두는 기술로, 전력의 품질(Quality)과 효율(Efficiency)를 높이는 시스템입니다. 이 시스템은 기존의 2차전지처럼 하나의 제품으로 완결되는 것이 아니라, 배터리시스템(배터리+BMS+팩)과 SI(시스템 통합)업체의 인버터, 파워 컨트롤 등의 영역이 합쳐진 대형 컨테이너 형태로 구성됩니다.
우선 스토리지는 기본적으로 전력 수요가 적을때 에너지를 저장해 과부하 또는 비상시에 전력을 공급함으로써 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 제고하는 제품입니다. 전력을 수요측면에서 볼때 최근 10년간 우리나라 피크 수요는 연 6.7% 증가하면서 편차(최대-최저)도 2배(5.4GW → 10.2GW)로 확대되는 등 국내 전력 수요의 지속 증가 및 수요의 편차가 심화되고 있고, 이런 편차는 선진국일 수록 더욱 확대되고 있어 설비 이용률이 저하되고 있습니다. 공급하는 측면에서도 원자력에 의한 발전 및 신재생에너지(태양광, 풍력, 조력 등) 비중 등이 증가하면서 전력량을 제어하거나 예측하기가 점점 어려워지고 있습니다.
구체적으로 보면 스토리지는 최근 급속히 성장하고 있는 신재생 에너지인 풍력, 태양광 발전시 불안정한 발전 에너지를 저장했다가, 필요한 시점에 안정적으로 전력계통에 다시 공급해 주는 필수 장치로서, 만약 이런 에너지 저장장치가 없다면 바람이나 태양광에 의존하는 불안정한 전력공급으로 인해 전력 계통에 갑작스런 단전 등의 심각한 문제가 발생할 수 있게 됩니다.
이런 스토리지가 중요한 분야로는 가정용 전력저장 시스템, 산업용ㆍ상업용 중형 전력저장, 발전소 및 변전소에 설치되는 초대용량의 전력저장 시스템 등을 들 수 있습니다.
애플리케이션별로 구분해보면 비교적 작은 규모(수 kWh)의 가정용 저장 장치, 급속한 전력의 주파수나 전압 변동을 조정해 줄 수 있는 메가와트(MW)급 단주기 저장장치, 심야전력을 저장했다가 피크 부하시 사용할 수 있도록 해 주는 장주기 저장장치, 전기 자동차에 에너지를 저장했다가, 주차하는 동안 전력을 계통에 송전해 주는 V2G(차량-전력망 연결 방식)시스템 등으로 분류될 수 있습니다.
활용 사례를 살펴보자면 신재생에너지 보급 확대에 따른 에너지저장시스템 필요성이 증대됨에 따라, 프랑스와 독일은 오는 2012년 사업화를 목표로 공동으로 관련기술 개발을 추진하고 있습니다. 지난 2008년 8월에 발표된 프로젝트명 `솔리온(SOLION)'은 리튬이온배터리(LIB)를 활용한 PV 시스템의 안전화 및 보급 확대가 목적입니다. 프랑스 50개, 독일 25개등 총 75개 시스템 실증 계획을 세워 놓고 있습니다. 양국 정부의 지원 아래 프랑스 전지업체 사프트, 프랑스 전력회사 테네솔, 세계 최대 태양광발전 시스템 사업자인 독일의 코너지와 다수의 연구기관이 참여하는 대규모 프로젝트입니다.
신재생 에너지 성장을 위한 핵심에는 스토리지를 빼놓을 수가 없습니다. 풍력ㆍ태양광 등은 발전량ㆍ품질 불균일 해소를 위해서 스토리지 시스템이 반드시 필요합니다. 유럽에서는 지난 2008년 현재 10%인 신재생 에너지 비중이 오는 2020년에는 20%로 확대될것으로 예상하고 있습니다. 마찬가지로 태양광 발전(무전력지역 및 가정용) 지원을 위한 스토리지 시장도 급성장할 것으로 전망되고 있습니다.
◇왜 ESS(Energy Storage System)에 주목하는가?=국제유가의 급등에 이어 글로벌 금융위기의 폭풍을 겪은 국가와 기업들이 찾아낸 새로운 주요 기회들 중 하나는 `그린(Green)'이라는 키워드였습니다. 친환경의 중요성이 확대되면서, 탄소 저감 및 에너지 효율화 정책을 강조하는 것은 하나의 트렌드로 자리잡았던 것입니다. 이에 따라 효율적으로 에너지를 활용하는 `스마트그리드'가 북미와 유럽시장을 중심으로 대두됐고, 이것이 에너지 스토리지(저장) 기술 확대의 모멘텀이 됐습니다.
더불어 독일, 한국, 미국, 일본을 비롯한 각국 정부들은 앞다퉈 신재생에너지 시장 선점을 목표로 각종 지원 정책들을 활발히 내놓고 있습니다. ESS는 스마트그리드 확대 전망에 따라 유수의 전력업체, 전지 및 IT업체들이 이 분야에 진입하고 있으며, 전기자동차 확대 등의 이슈에 따라 장기적으로 성장 잠재력 또한 매우 클 것으로 예상됩니다.
한정적인 화석 연료를 대체할 수 있는 에너지를 찾고자 하는 전 지구적 노력은 지난 20세기부터 꾸준히 지속돼 왔으며, 이런 노력으로 최근의 전세계 에너지 시장 환경은 다음과 같이 3가지 큰 변화가 이뤄지고 있습니다. 생산의 효율화에서 사용효율의 극대화 중심으로의 변화, 중앙집중형 발전에서 분산 발전 시스템에 대한 중요성 증대, 신재생 에너지ㆍ대체에너지 개발 활성화가 그것입니다.
이런 세가지 큰 변화를 축으로 한 에너지 사용 환경의 변화와 신재생 에너지 발전에 따라 그 어느때보다 전력저장 장치인 스토리지의 중요성이 커지고 있습니다.
이연호기자 dew9012@ <도움말=삼성SDI>
전세계 스마트그리드 확대 발판 성장잠재력 커
선진국을 중심으로 한 신재생에너지 보급 확대 움직임에 맞춰, 에너지저장시스템((ESS, Energy Storage System)이 주목받고 있습니다.
◇ESS(Energy Storage System)의 정의 및 적용 사례 = ESS란 전력과 에너지를 필요한 때와 장소에 공급하기 위해 전기 전력계통(그리드ㆍGrid)에 전기를 저장해 두는 기술로, 전력의 품질(Quality)과 효율(Efficiency)를 높이는 시스템입니다. 이 시스템은 기존의 2차전지처럼 하나의 제품으로 완결되는 것이 아니라, 배터리시스템(배터리+BMS+팩)과 SI(시스템 통합)업체의 인버터, 파워 컨트롤 등의 영역이 합쳐진 대형 컨테이너 형태로 구성됩니다.
우선 스토리지는 기본적으로 전력 수요가 적을때 에너지를 저장해 과부하 또는 비상시에 전력을 공급함으로써 전력 품질 및 에너지 사용 효율을 제고하는 제품입니다. 전력을 수요측면에서 볼때 최근 10년간 우리나라 피크 수요는 연 6.7% 증가하면서 편차(최대-최저)도 2배(5.4GW → 10.2GW)로 확대되는 등 국내 전력 수요의 지속 증가 및 수요의 편차가 심화되고 있고, 이런 편차는 선진국일 수록 더욱 확대되고 있어 설비 이용률이 저하되고 있습니다. 공급하는 측면에서도 원자력에 의한 발전 및 신재생에너지(태양광, 풍력, 조력 등) 비중 등이 증가하면서 전력량을 제어하거나 예측하기가 점점 어려워지고 있습니다.
구체적으로 보면 스토리지는 최근 급속히 성장하고 있는 신재생 에너지인 풍력, 태양광 발전시 불안정한 발전 에너지를 저장했다가, 필요한 시점에 안정적으로 전력계통에 다시 공급해 주는 필수 장치로서, 만약 이런 에너지 저장장치가 없다면 바람이나 태양광에 의존하는 불안정한 전력공급으로 인해 전력 계통에 갑작스런 단전 등의 심각한 문제가 발생할 수 있게 됩니다.
이런 스토리지가 중요한 분야로는 가정용 전력저장 시스템, 산업용ㆍ상업용 중형 전력저장, 발전소 및 변전소에 설치되는 초대용량의 전력저장 시스템 등을 들 수 있습니다.
애플리케이션별로 구분해보면 비교적 작은 규모(수 kWh)의 가정용 저장 장치, 급속한 전력의 주파수나 전압 변동을 조정해 줄 수 있는 메가와트(MW)급 단주기 저장장치, 심야전력을 저장했다가 피크 부하시 사용할 수 있도록 해 주는 장주기 저장장치, 전기 자동차에 에너지를 저장했다가, 주차하는 동안 전력을 계통에 송전해 주는 V2G(차량-전력망 연결 방식)시스템 등으로 분류될 수 있습니다.
활용 사례를 살펴보자면 신재생에너지 보급 확대에 따른 에너지저장시스템 필요성이 증대됨에 따라, 프랑스와 독일은 오는 2012년 사업화를 목표로 공동으로 관련기술 개발을 추진하고 있습니다. 지난 2008년 8월에 발표된 프로젝트명 `솔리온(SOLION)'은 리튬이온배터리(LIB)를 활용한 PV 시스템의 안전화 및 보급 확대가 목적입니다. 프랑스 50개, 독일 25개등 총 75개 시스템 실증 계획을 세워 놓고 있습니다. 양국 정부의 지원 아래 프랑스 전지업체 사프트, 프랑스 전력회사 테네솔, 세계 최대 태양광발전 시스템 사업자인 독일의 코너지와 다수의 연구기관이 참여하는 대규모 프로젝트입니다.
신재생 에너지 성장을 위한 핵심에는 스토리지를 빼놓을 수가 없습니다. 풍력ㆍ태양광 등은 발전량ㆍ품질 불균일 해소를 위해서 스토리지 시스템이 반드시 필요합니다. 유럽에서는 지난 2008년 현재 10%인 신재생 에너지 비중이 오는 2020년에는 20%로 확대될것으로 예상하고 있습니다. 마찬가지로 태양광 발전(무전력지역 및 가정용) 지원을 위한 스토리지 시장도 급성장할 것으로 전망되고 있습니다.
◇왜 ESS(Energy Storage System)에 주목하는가?=국제유가의 급등에 이어 글로벌 금융위기의 폭풍을 겪은 국가와 기업들이 찾아낸 새로운 주요 기회들 중 하나는 `그린(Green)'이라는 키워드였습니다. 친환경의 중요성이 확대되면서, 탄소 저감 및 에너지 효율화 정책을 강조하는 것은 하나의 트렌드로 자리잡았던 것입니다. 이에 따라 효율적으로 에너지를 활용하는 `스마트그리드'가 북미와 유럽시장을 중심으로 대두됐고, 이것이 에너지 스토리지(저장) 기술 확대의 모멘텀이 됐습니다.
더불어 독일, 한국, 미국, 일본을 비롯한 각국 정부들은 앞다퉈 신재생에너지 시장 선점을 목표로 각종 지원 정책들을 활발히 내놓고 있습니다. ESS는 스마트그리드 확대 전망에 따라 유수의 전력업체, 전지 및 IT업체들이 이 분야에 진입하고 있으며, 전기자동차 확대 등의 이슈에 따라 장기적으로 성장 잠재력 또한 매우 클 것으로 예상됩니다.
한정적인 화석 연료를 대체할 수 있는 에너지를 찾고자 하는 전 지구적 노력은 지난 20세기부터 꾸준히 지속돼 왔으며, 이런 노력으로 최근의 전세계 에너지 시장 환경은 다음과 같이 3가지 큰 변화가 이뤄지고 있습니다. 생산의 효율화에서 사용효율의 극대화 중심으로의 변화, 중앙집중형 발전에서 분산 발전 시스템에 대한 중요성 증대, 신재생 에너지ㆍ대체에너지 개발 활성화가 그것입니다.
이런 세가지 큰 변화를 축으로 한 에너지 사용 환경의 변화와 신재생 에너지 발전에 따라 그 어느때보다 전력저장 장치인 스토리지의 중요성이 커지고 있습니다.
이연호기자 dew9012@ <도움말=삼성SDI>
