에너지저장장치 ‘ESS(Energy Storage System)’ 사업은 신재생에너지 시대 핵심사업으로 불린다. 말 그대로 ESS가 에너지를 저장하는 창고 역할을 하는 장치이기 때문이다.
상용화되고 있는 ESS는 전력을 저장해 뒀다가 필요할 때 공급하는 전력 이용 효율을 높여주는 시스템이다. 이를 통해 전기요금이 저렴한 시간대의 전력이나 신재생에너지를 사용하고 남는 전력을 저장해뒀다가 필요할 때 언제든 사용할 수 있다. 에너지를 아무리 많이 생산해도 이를 저장할 수 있는 장치가 없다면 필요할 때 활용할 수가 없다. 에너지를 저장했다가 사용할 수 있는 ESS는 신재생에너지 발전에 필수적인 존재다.
ESS는 크게 배터리, PCS, BMS, EMS 등 4가지로 구성됐다. 먼저 ESS의 가장 핵심적인 요소인 전력을 저장하고 내보내는 배터리가 있다. ESS는 대규모 전력을 필요로 하므로 스마트폰이나 노트북 같은 IT 제품에 비해 들어가는 셀의 개수나 용량이 대폭 증가한다.
이에 따라 셀을 여러 개 묶어 모듈을 구성한 뒤, 이 모듈을 연결해 하나의 커다란 랙으로 만들어진다. 모듈은 셀을 열과 진동 등의 외부 충격에서 보호할 수 있도록 셀을 하나의 프레임에 넣어 조립한 형태다. 이러한 모듈들을 모아 배터리 온도나 전압 등 상태를 확인하고 관리하는 각종 제어 및 보호 시스템들을 추가해 랙이 구성된다. 두 번째로 PCS(Power Conversion System)의 경우 전기의 교류를 직류로, 직류를 교류로 바꿔주는 역할을 한다. 전력시스템은 크게 전기를 생산하는 발전과 발전된 전기를 전달하는 송배전, 그리고 그 전기를 사용하게 되는 공장이나 가정 같은 수용가로 구분된다. 배터리는 전기를 직류로 저장하지만 송배전을 통해 흐르는 전기는 교류이기 때문에 교류를 직류로, 직류를 교류로 바꿔주는 전환 장치인 PCS가 필요하다. 세 번째로 BMS(Battery Management System)는 이렇게 ESS에 들어가는 수십 개에서 수천 개의 배터리 셀을 하나처럼 움직이게 하고 전압과 전류, 온도 이상을 감지할 경우 충전과 방전을 중단시키는 등의 안전장치가 포함된 장치다. 마지막으로 EMS(Energy Management System)는 ESS에 저장된 전기량을 모니터링하는 시스템이다. ESS의 전반적인 운영 소프트웨어 역할을 담당한다고 이해하면 쉽다.
현재 전 세계적으로 ESS 시장은 수요가 가파르게 상승 중이다. 시장조사업체 SNE에 따르면 글로벌 ESS 시장은 2018년 11.6GWh 규모에서 2025년 약 86.9GWh로 연평균 33%가량 성장이 전망된다.
국내 업체 중에서는 삼성SDI가 2010년 ESS 사업을 시작한 이후 2018년 말 기준 전 세계 50여개 국에 약 10GWh 이상의 ESS를 설치하며 글로벌 영토 확장에 나서고 있다.
업계 관계자는 “ESS 시장은 각국의 친환경 기조 아래 미주와 유럽 등 해외 시장을 중심으로 성장하고 있다”며 “국내 기업들은 이에 발맞춰 지속적인 ESS 제품 경쟁력 제고를 통해 해외 고객 베이스를 강화하고 수익성 개선을 위해 나서고 있다”고 말했다.
임중권 쿠키뉴스 기자 im9181@kukinews.com
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