제주발전연구원 |
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2016년 1월 6일(수요일) |
문의 |
김현철 연구위원 | |
726-6148 |
전력저장장치(ESS)현황과 시사점 |
□ 제주발전연구원(원장 강기춘)의 김현철 연구위원은JDI 정책이슈브리프 '전력저장장치(ESS)현황과 시사점’에서전력저장장치의 최근동향과 제주지역에의 정책적 시사점을 고찰하였음
1. 에너지저장장치의 국내·외적 부각
○ 재생에너지의 변동성 문제와 재생에너지의 저장 및 전력으로의 전환에 대한 문제의 해결책으로서 ‘전력 (혹은 에너지) 저장장치(ESS: Energy Storage System)’가 전 세계적으로 대두되고 있음
○ 각국 정부는 ESS의 실증사업 및 보급 확대를 위해 각종 지원정책을 서두르고 있음
- 미국은 전력계통용 ESS시장, 일본은 비상전원 확보를 위해 가정용 ESS 시장, 독일은 신재 생에너지 발전용 ESS 시장에 각각 정책의 우선순위를 두고 있음
○ 향후 세계 전력수요의 지속적 증가가 예상 되며 이와 더불어 재생 에너지 및 ESS에 대한 수요도 더욱 증가할 것으로 전망
○ 국내 ESS의 활용은 2014년 12월 기준하여 양수발전과 리튬이온전지(LiB: Lithium-ion battery), 초고용량 커페시터, 레독스 플로우전지(RFB), 플라이휠전지, 나트륨 황 전지(NaS)의 5가지 종류가 활용되고 있음
- 리튬 이온 전지는 이차전지의 일종으로서, 방전 과정에서 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 전지이며 충전시에는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 다시 이동하여 제자리를 찾 게 됨
- 초고용량 커패시터는 많은 에너지를 모아두었다가 수십 초 또는 수분동안에 높은 에너지를 발산하는 동력원으로 기존의 콘덴서와 이차 전지가 수용하지 못하는 성능 특성 영역을 채울 수 있는 ESS
- 레독스 플로우 전지는 전해액 중의 활물질(active material)이 산화⋅환원 되어 충·방전되 는 시스템으로 전해액의 화학적 에너지를 직접 전기에너지로 저장시키는 전기화학적 축전 장치
- 플라이휠 에너지저장시스템은 잉여의 전기에너지를 기계적 회전에너지로 변환하여 에너지 를 저장하고 필요시기에 기계적 회전에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 에너지 저 장장치
- 나트륨 황전지는 음극에 나트륨 금속을, 양극에 황 등 나트륨과 반응 하여 화합물을 형성하 는 물질을 사용하는 저장장치
○ 제주지역의 경우 가파도, 조천읍 변전소, 성산풍력 발전단지에 시범적으로 소규모로 운용 되고 있으며, 2016년도에 제주도와 LG가 ‘글로벌 에코 플랫폼 제주’사업의 일환으로 ESS를 설치 운영할 계획에 있음
2. 제주의 정책적 시사점
○ 재생에너지 보급률이 우리나라 평균의 2배가량이 높은 제주지역의 경우 향후 지속적 재생에너지 개발을 위해서도 ESS도입과 활성화에 적극적인 정책적 지원과 관심이 필요함
○ 현재 제주지역에서 시범적으로 운영되는 전력저장장치 설비에 대한 실용성은 아직 운영데이터가 쌓이지 않은 관계로 활용성이 떨어지는 측면이 없지 않으나 향후 본격적인 시장화, 산업화의 초석이 될 수 있다는 의미를 부여할 수 있음
- 실증의 일부로서의 ESS를 넘어서 제주도 전 지역에 걸쳐 활용될 수 있는 방안 마련이 필요 함
○ 현 상황과 같은 저유가 시대에는 재생에너지개발에 대한 시급성과 필요성이 퇴색 되어질 가능성이 커지므로 이를 위한 대안이 필요하며 선진국들의 재생에너지 개발방안의 일환으로 활용되어지는 ‘녹색가격제’의 도입도 고려 해볼 만함
- 녹색가격제도는 재생에너지를 사용하여 생산된 전력(녹색전력)을 소비자에게 일반 전력 보다 높은 가격(녹색가격)으로 판매하는 제도
○ 궁극적으로 ESS산업이 자리매김 하고 활성화되기 위한 다양한 수익모델개발이 필요
- ESS의 산업화 및 활성화를 위해 재생에너지에 대한 지속적인 개발도 중요하지만 더불어 전기차와 연료전지의 상용화도 중요해질 수 있음
- 이차전지기술이 약진함에 따라 ESS분야뿐만이 아니고 전기차 분야도 약진을 하고 있으며 제주도도 이러한 세계적 트렌드를 적극 활용 할 필요가 있음
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