[기술돌풍] 에너지 저금통 'ESS'

에너지 사업을 미래 신성장 동력으로 삼으려는 기업들이 늘어나고 있습니다.

특히나 ESS, 에너지 저장시스템이 주목을 끌고 있는데요.

전기는 저장이 어렵다는 한계를 가진 에너지지만, ESS를 통해 남아도는 전력을 저장해뒀다가 나중에 사용 할 수가 있습니다.

이에 따라 국내의 많은 기업들이 벌써 에너지 저장시스템 사업에서 독보적인 기술을 보유하기 위해, 사업 확대에 적극적으로 나서고 있는데요.

유진투자증권 명동지점 김영재 부장과 살펴보겠습니다.


질문1. 에너지저장시스템(ESS)란?

-에너지저장시스템, 즉 ESS는 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장 후, 전력이 필요한 시기에 선택적?효율적 사용을 통해 에너지 효율을 극대화 시키는 시스템입니다.

예를 들어 야간에 유휴전력을 저장하고 전력소모가 심한 주간에 저장된 전력을 사용함으로써, 전력의 효율적 사용을 가능하게 하는 기술이라고 할 수 있습니다.

질문2. 많은 국가와 기업들이 ESS에 주목하는 이유와 함께 현재 ESS 기술에 대한 현황은?

-전세계 산업의 발달로 산업용 전기사용이 많아지고 있으며, 소득의 증대에 따른 전기용품 사용 증가로 전력 사용량이 급격히 증가하고 있지만 환경문제가 있어 기존 방식의 원자력, 화력발전소 보다는 신재생에너지를 더 선호하고 있습니다.

세계가 ESS에 주목하는 이유는 신재생 에너지의 발달로 인해 기존 전력의 품질이 저하가 발생할 수 있는데 이러한 문제를 ESS로 해결할 수 있기 때문입니다.

간단히 설명하면 풍력과 태양광은 기후와 연관이 많아서 전력 출력의 변동성 및 불확실성이 큽니다.

따라서 기존 전력망에 연결했을 경우 전력 수급 불일치가 발생할 확률이 매우 높아지게 됩니다.

특히 산업용 현장에서 전력부족이 발생하면 막대한 피해를 보게 되는데 ESS는 이러한 신재생에너지로부터 발생된 전력을 안정적으로 공급할 수 있도록 해주는 역할을 하게 될 것입니다.

세계가 ESS에 주목하는 또 다른 이유는 전력망의 효율화입니다.

일반적으로 전력 설비 구축에는 엄청난 투자비가 소요되는데 이러한 발전 설비를 일년에 단 하루 발생할 수 있는 최대 전력 수요에 의해 모든 전력 설비들이 설계되고 있습니다.

ESS는 이러한 최대 전력 수요 패턴을 변경시킬 수 있기 때문에 전력 설비의 효율적인 투자를 가능하게 해주기 때문에 많은 국가와 기업들이 ESS에 주목하고 있습니다.

현재 ESS 기술의 현황은 발전 방식에 따라 구분되며 각각의 특징과 장 단점이 있습니다.

먼저 현재 가장 보편적인 ESS 기술은 양수발전장치 인데 잉여의 전기를 활용하여 아래쪽의 물을 높은 곳으로 끌어올려 보관하였다가 전기가 필요한 경우 수력 발전을 통하여 다시 전기를 생성시키는 저장 방식입니다.

그 밖에 리튬 2차전지, 레독스 흐름 전지, 나트륨 유황 전지 및 압축공기 저장 장치, 플라이 휠 등이 있습니다.

각각 방식의 특징은 먼저 양수 발전 및 플라이휠은 물리적 에너지저장시스템으로 고출력 에너지를 신속히 저장할 수 있는 반면에 초기 투자비가 과다하다는 단점이 있습니다.

또한 리튬 2차, 나트륨 유황 전지 및 레독스 흐름 전지 등은 화학적 에너지저장 시스템인데 특히 리튬 2차 및 나트륨 유황전지는 상용화가 쉽다는 장점이 있습니다.

우리나라는 IT 기기에 사용되는 소형 리튬 2차 전지 분야에서 세계 최고의 기술력을 보유하고 있으며, 이를 바탕으로 리튬 2차 전지를 적용한 ESS 분야로의 확대를 계획하고 있다는 특징이 있습니다.

질문3. 앞으로 ESS시장의 성장 규모는?

-ESS 시장규모는 전력수요 증가와 신?재생 에너지 확산 등에 따라 크게 성장할 것으로 전망되는데 ESS 기술이 불규칙한 발전량과 발전시점을 시간대별로 일정하게 공급해 줄 수 있기 때문입니다.

Clean Energy 관련 시장 조사 전문 기관인 네비간트 리서치는 전세계 ESS 시장이 2012년 142억 달러에서 2020년 437억 달러로 연평균 15.1% 가량 성장할 것으로 전망하였습니다.

또한 올해 발간된 산업은행의 리포트에 따르면 세계 ESS 시장은 2020년에 약 47.4조원 규모로의 성장이 전망되며, 이 중 가정용 및 신재생 에너지 관련 수요가 전체의 70% 이상을 차지할 것으로 예측하고 있으며 용량에 관해서는 2시간에서 10시간정도 용량의 ESS 시장이 주류가 될 것으로 예상하고 있습니다.

또한 시장규모는 지속적인 성장으로 인해 2030년에는 120조원 규모의 에너지 저장 시장이 형성될 것으로 전망하고 있습니다.

시야를 국내시장으로 돌려보면 2010년 기준 국내 ESS 시장 규모는 세계시장 대비 약 1% 수준이나, 투자 확대를 통해 2020년 세계시장 점유율 30%를 목표로, 총 6.4조원 규모의 R&D 및 설비 투자를 추진할 계획입니다.

그러나 ESS 시스템은 막대한 투자비 및 법제화 등의 장애로 정부의 강력한 추진 정책 없이는 단기간 내에 활성화되는 데 어려움이 있다는 단점이 존재함으로 이해관계자의 강력한 의지가 없으면 변화가 수용되기 어려울 가능성은 항상 염두에 둘 필요가 있다고 판단됩니다.

질문4. 관련기업들은?

-ESS와 관련하여 효성은 국내 유일의 스태콤 공급업체인데 스태콤은 전기를 송배전할 때 손실되는 전압을 보충하여 전력 운송의 안정성을 높이는 설비로 풍력이나 태양광 등 신재생에너지 발전 때 기상 상황에 따라 발전량이 급변해도 출력 전압을 일정하게 유지해 주는 기능을 가지고 있습니다.

또 다른 기업으로는 ESS 기술의 하나인 리튬이온 배터리를 이용하는 저장장치에서 배터리를 제조하는 LG화학과 삼성SDI가 있습니다.

여기에 더해 2차전지 부품을 제조 및 공급하고 있는 상아프론테크, 일진머트리얼즈 등이 있으며 ESS와 밀접한 관련이 있는 스마트그리드 관련주로는 LS산전, 포스코ICT, 삼화전기, 삼화콘덴서, 일진전기 등이 있습니다.

이창진