[특집] 세계 ESS 시장 2020년까지 연간 60% 성장
[특집] 세계 ESS 시장 2020년까지 연간 60% 성장
  • 조민영 기자
  • 승인 2018.10.09 06:07
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현재 설치량 6GWh 2022년 65GWh로 늘어날 전망

[이투뉴스] 전 세계적으로 재생에너지 보급이 크게 증가하면서 태양광 등 재생에너지 연계형 에너지저장장치(ESS)가 확산되고 있다. ESS는 전력을 저장해 필요할 때 사용하는 일명 배터리다. 24시간 전력 생산을 할 수 없는 태양광과 풍력 등 재생에너지의 한계를 넘어설 수 있게 하는 장비다.

최근 ESS가 연계된 태양광 사업 수요 증가로 ESS 시장이 올해 큰 도약을 할 것으로 전망되고 있다. 미국과 중국 주도로 보조금 지급과 세금 감면, 설치 의무화, 기술 개발 등 다양한 정책 지원을 받아 크게 성장하고 있다. 세계 ESS 시장은 오는 2020년까지 해마다 60%가 넘는 성장률을 보일 것으로 전문가들은 예상하고 있다. 

◆ESS, 재생에너지 단점 보완 

전 세계적으로 현재 ESS 용량은 6GWh에 이른다. 오는 2022년께는 최소 65GWh로 10배 이상 커질 것으로 <우드 맥킨지>는 내다보고 있다. 이 같은 성장세는 미국이 선두에서 이끌 것으로 예상되고 있다. 현재 운영되고 있는 ESS 용량과 계획 용량 기준 미국이 세계 시장에서 가장 앞서 나가고 있기 때문이다. 

미국은 지난 2분기 동안 61.8MW/156.5MWh의 ESS를 설치했다. 거주형 장치는 2017년 1분기 이후 분기당 약 61%씩 성장했다. 미국의 에너지저장장치 시장은 올해 판매액 5억달러를 넘어설 것으로 전망됐다. 

미국 내에서는 캘리포니아주와 하와이주가 거주형 ESS 시장을 장악하고 있다. 두 주가 전체 거주형 설치량의 72%를 차지하고 있다. 캘리포니아주는 일정 수준 이상의 전력 생산자들에게 ESS 설치를 의무화했다. 최근 캘리포니아 주의 100% 청정에너지 법안 통과는 ESS 시장에게 또다른 호재였다. 

메사추세츠와 아리조나 주도 설치 의무화 등으로 ESS을 적극 도입하고 있다. <우드 맥킨지 파워&리뉴어블>의 로리 맥카시 상임 연구원은 “미국은 다른 나라들보다 5년 정도 앞서 있다”며 “미국은 정책을 자주, 그리고 훨씬 빨리 내놓고 있다. 중국이 미국을 따라잡기 위한 노력을 기울이고 있으며, 유럽 국가들도 시장 문을 열기 시작했다”고 말했다. 

2022년 전망치는 빙산의 일각에 불과하다고 그는 덧붙였다. 지난 5년에 걸쳐 정부 경매 도입으로 태양광과 풍력 발전가는 대폭 하락했으며, 향후 추가적인 가격 하락도 예상되고 있다. 이에 따른 ESS 보급 가능성은 무궁무진하다. 

전 세계적으로 태양광 시장은 2016년 초부터 전력구매계약(PPA) 가격 기록을 7차례나 깼다. 태양광 발전단가는 세계 기준 석탄발전가보다 저렴해졌으며, 칠레와 멕시코, 중동 일부 지역에서 가스 발전가보다 더 낮아졌다. 미국에서도 태양광은 천연가스와 비교해 가격 경쟁력을 갖추고 있다. 2016년 태양광이 MWh당 37달러를 기록했다. 

가장 최근의 입찰 가격은 예상보다 더 낮았다. 중국 시장에서 과잉 공급으로 인한 모듈 가격이 최저가로 떨어졌기 때문이다. 아울러 중국이 올초 태양광 발전차액제도를 삭감한 이후 세계 모듈 가격은 30%까지 하락했다. 낮은 자본비 덕분에 다양한 배경의 투자자들도 태양광 산업에 몰리고 있다.

전통적인 에너지 기업들부터 연금 펀드사, 석유 가스 대기업들까지 태양광 산업에 투자하고 있다. 해상용과 육상용 풍력 산업도 비슷한 상황이다. 독립형 풍력 발전은 세계 가스 평균 발전가를 따라 잡았다. 그러나 독립형 태양광 같은 기술은 가스와 경쟁하는데 몇 가지 한계점들을 가지고 있다. 

일조량이 없거나 낮을 때 발전을 할 수 없고, 전력망 연결에 필요한 비용 등 숨겨진 비용이 있기 때문이다. ESS는 이러한 재생에너지가 가지고 있는 단점들을 보완하는 장비라는 점 때문에 사업자들은 연계 재생에너지 사업을 점점 더 확대하고 있다.  

<우드 맥킨지>는 최근 재생에너지 발전소와 연결된 기가와트 규모의 ESS를 추적했으며, 미국과 유럽, 아시아, 호주에서 활발하게 ESS 산업이 진행되고 있는 것을 확인했다고 밝혔다. 최근 테슬라가 화석연료 백업 발전소의 대안책으로 ‘혼스대일 파워 리저브’라 불리는 129MWh급 세계 최대 ESS를 남호주에 설치해 업계의 이목을 끌었다. 

미국에서는 ESS를 운영하고 있거나 건설 중 또는 계획이 발표된 건수를 합치면 모두 2.5GW가 넘는다. 미국내 성장세에는 가격 하락이 한 몫하고 있다. ESS을 재생에너지 발전소에 추가하더라도 PPA 가격이 더 높아지지 않는 것으로 나타났다. 

2017년 5월 턱슨 일렉트릭 파워는 넥스트라의 태양광 연계형 ESS 발전소에서 전력을 공급 받는데 MWh당 45달러로 계약을 맺었다. 신규 복합 사이클 가스 발전소의 전력가와 비슷한 수준이었다. 2019년 말부터 서비스를 제공할 이 100MW급 태양광 발전소와 4시간 30MWh ESS는 가스 백업 발전소를 효과적으로 대체할 것으로 전망됐다. 

<우드 맥킨지 파워와 리뉴어블스>는 미국에서 에너지 저장 시설은 발전소 이용율 10% 이하인 가스 터빈의 67%를 교체했을 것이라고 추산했다. 최근에는 엑셀 에너지가 MWh당 36달러로 태양광 연계 ESS 발전소로부터 전력 구매 계약을 맺었다. 에너지 저장 시설의 가격은 지속적으로 하락할 것으로 예상되고 있다. 

우드 맥킨지는 배터리 가격이 2040년께 현재보다 80% 가량 떨어질 것으로 예상했다. 멕사키 연구원은 “2025년 배터리 생산량은 4배 증가할 것”이라며 “용량이 두 배 증가할 때마다 5~8%씩 가격이 하락할 것”이라고 전망했다. 

◆유럽의 ESS도 움트기 시작

유럽에서는 재생에너지 비중이 높은 영국과 독일이 ESS 시장을 선도하고 있다. 영국은 117MW, 독일은 135MW의 용량을 갖췄다. 독일에서는 대부분 대형 발전소에 ESS가 설치됐으나, 최근 거주형과 상업용 ESS 설치가 급증하고 있다. 

영국에서는 경쟁이 매우 높은 EFR(Enhanced Frequency Response) 경매에서 전력단가가 MWh당 7파운드(미화 9.9달러)만큼 낮은 기록을 세웠다. 이어 국가 전력망은 보조 서비스 재조정을 시작했다. 더 투명하게 고안된 단순한 시스템으로 정부는 ESS 산업에게 이익이 되는 환경을 조성했다. 

그러나 화력발전 폐쇄를 목적으로 하는 전력원 재개편을 신속하게 돕는 기술들을 지원하려는 영국 정부의 노력에도 불구하고, 최근 에너지 저장 사업들은 어려움을 겪고 있다. 현재 영국 저장 사업에서 3GW는 시장 경매의 입찰 자격 사전 심사 과정을 통과했지만 이 중 400MW만이 계약을 따냈다.

계약을 수주하지 못한 저장 사업들이 상당수 남아있는 것으로 알려져 있다. 독일에서는 태양광 연계형 ESS 사업인 KfW275의 규모가 계속 커지고 있다. KfW 275는 저리의 대출과 정부의 대출 상환 보조금을 지원하는 정부 사업이다. 지난해 독일에서 8만 건의 소형 거주형 전기 생산자의 ESS 설치됐다. 

독일 태양광 회사들이 소비자들에게 ESS를 포함하는 제품을 제공하면서 거주형 ESS 시장이 지속적인 성장세를 보일 것으로 전망됐다. 

<시애틀=조민영 기자 myjo@e2news.com>


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