백남길 한전 SG&신사업처 ESS사업팀장, 200MW FR용 ESS 확대사업 7개 변전소에서 전개
백남길 한전 SG&신사업처 ESS사업팀장, 200MW FR용 ESS 확대사업 7개 변전소에서 전개
  • 이재용 기자
  • 승인 2015.10.05 15:54
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에너지 이용효율화 및 창조경제 활성화 기여
우수기술 보유 총 21개 시행사업자 최종 선정
기업의 ESS 트랙 레코드 확보로 해외진출 일조

한국전력(사장 조환익)은 이제까지 발전기가 해왔던 주파수조정(FR)을 ICT기술을 활용한 대용량 ESS가 일부 대체함으로써 값싼 발전기의 이용률을 높여 전력구입비를 낮추고자 하는 FR용 ESS사업을 추진하고 있다.

주파수조정은 전기의 표준주파수 60Hz를 유지하기 위해 전력계통에서 발전량과 수요량의 균형을 유지하기 위한 것이다. 청정 신재생에너지인 풍력발전은 불규칙한 풍속의 영향으로 생산한 전력품질이 일정치 않아 전력계통에 영향을 미친다. 이를 위해 풍력발전으로 생산한 전기를 저장해 품질을 일정하게 유지해 전력망에 공급함으로써 단점을 보완해 주는 역할을 하는 것이 ESS다.

한전은 지난해 FR용 ESS 시범사업으로 서안성·신용인변전소에 각각 28MW, 24MW 규모의 ESS를 설치했고, 지난 7월 상업운전에 들어갔다. 2017년까지 500MW 규모의 FR용 ESS를 구축할 계획이며, 올해에는 7개변전소에 200MW 규모를 구축할 예정이다. 백남길 한전 SG&신사업처 ESS사업팀장을 통해 올해 진행되는 ESS사업에 대해 들어봤다.

▲ 백남길 한국전력 SG&신사업처 ESS사업팀장
7개 변전소, 12개 사업자 최종 선정

지난해 한전에서 시작한 FR용 ESS시범사업은 전력산업계의 흐름을 바꾼 사업이라는 게 관련 전력업계 관계자들의 평가다. 기존 발전기가 하던 것을 ESS라는 새로운 주파수조정 자원을 도입한 셈이다. 기술적으로는 약 20배 빠르게 주파수변동에 대응할 수 있게 됐으며, 경제적으로는 값싼 발전기의 이용률을 높여 국가적 편익을 향상시켰다는 평가다.

백남길 한전 SG&신사업처 ESS사업팀장은 “한전이 추진하고 있는 FR용 ESS 확대사업은 짧은 시간내 대용량의 전력을 충방전하는 기술과 높은 시스템 효율을 요구하고 있다. 우리나라의 배터리 제조기술은 세계적”이라고 설명하며 “국내 L사와 S사의 세계시장 점유율이 약 40% 정도라는 것이 이를 반증한다. ESS 업체가 C-rate를 높이거나 설비를 컴팩트화하는 기술개발은 사업의 효율성과 운영측면은 물론, 세계시장 진출에도 매우 중요하다”고 말했다.

이어 “지난해 12월 FR용 ESS 시범설비가 설치된 이후 4번의 원전 급정지로 인한 주파수 하락이 있었지만 그때마다 ESS가 정상 동작해 주파수회복에 효과가 있다는 것이 입증됐다”고 설명했다.

이어 “이로 인한 효과는 2017년까지 500MW가 모두 구축될 경우, 값싼 석탄발전기의 이용률을 높여 발생되는 전력구입비 절감분이 연간 수천억 원에 이를 것으로 추정된다”고 밝혔다.

한전은 올해 신계룡변전소 등 7개 변전소에서 총 200MW 규모를 FR용 ESS 확대사업으로 추진한다. 배터리와 PCS로 나눠 각각 8건으로 입찰에 부쳐졌다. 총 33개 업체가 입찰에 참여해 12개 사업자가 최종적으로 올해 사업에 참여하게 됐다. 컨소시엄에 포함된 중소기업은 모두 12개사로 전년대비 8개사 증가했으며 참여비율 또한 55%에 달한다.

백남길 팀장은 “국내 많은 기업들이 ESS 트랙 레코드 확보로 해외진출에 유리하도록 하는 기회의 장을 마련하는 데에 중점을 뒀다. 대기업, 중견․중소기업이 협력해 전력저장장치 신산업 활성화 기반을 조성하는 계기가 될 것으로 기대한다”고 설명했다.

ESS, 전력산업계 새로운 성장동력

GTM 리서치와 미국 ESA(에너지저장협회)의 최근 보고서에 따르면, 2014년 미국에서 61.9MW의 ESS가 운영에 들어갔다. 이와 비교해 보면 200MW ESS는 엄청난 규모인 셈이다. 국내 많은 PCS와 배터리 기업이 한전의 ESS 사업의 경험과 실적을 바탕으로 세계시장으로 진출해 일자리를 창출 및 국내 전력산업계의 새로운 성장동력으로 경제 활성화에 이바지 할 것이라는 전망이다.

▲ 서안성변전소에 마련된 ‘서안성 ESS기술정보관’에서 백남길 팀장이 올해 사업에 대해서 설명하고 있다.
특히 풍력과 연계된 ESS는 REC(신재생에너지 공급의무화 제도) 가중치 5.5를 적용한다. 이에 따라 남동발전, 남부발전 등의 발전사들이 REC를 위해 설치한 풍력발전에 ESS를 설치하는 등 국내 ESS시장이 활기를 띠고 있는 분위기다.

백남길 팀장은 “ESS는 ICT기술의 발달과 함께 이제까지 화력·양수 등 발전기가 해왔던 주파수조정을 할 수 있게 됐다. 변화가 많지 않은 전력분야의 커다란 혁명과도 같은 일”이라고 소개했다.

원전 급정지 등으로 주파수가 갑자기 하락할 경우 수초 혹은 수분이상 걸려 응동하는 발전기에 비해 ESS는 0.5초도 안돼 정격출력으로 응동한다. 그만큼 주파수하락을 재빨리 저지할 수 있다는 얘기다.

백남길 팀장은 “올해 200MW가 구축되면 전력계통에 미치는 영향이 크다. 올해 사업에서 주안점을 두고 싶은 점은 기존 주파수 조정자원인 발전기와의 협조다. 때문에 계통운영자인 전력거래소, 학계, 연구계의 전문가들과 함께 ‘ESS 계통운영 전문가 Task Force’를 구성해 이를 논의하고 있다”고 설명했다.

사업자들과의 긴밀한 소통과 협력

한전에서 올해 진행되는 FR용 ESS 확대사업은 200MW규모로 참여기업이 전년도에 비해 늘어났다. 배터리와 PCS 각각 8개로 16개 업체가 올해 사업에 참여하게 되며, 그중 배터리 업체 2개 사업소는 중복된다.

백 팀장은 “미국의 경우 1개 업체와 계약하면 이 업체가 PCS와 배터리를 조달해 시스템을 통합하게 되는데, 발주처 측면에서는 책임이 명확하고 사업관리가 유리하다는 점이 장점이지만, 한전의 사업은 이와 비교해 볼 때 2배 이상 많은 업체를 관리해야 하는 셈”이라고 설명하며 “많은 업체의 참여와 관리의 까다로움이 있지만 국내 ESS 관련업체들에게 더 많은 기회와 경험을 줄 수 있다는 점과 한전이 기술적으로 더 많은 관여를 해야 하니 그만큼 실력향상에 도움이 된다는 장점이 있다”고 강조했다.

이어 “한전 ESS사업팀에서는 차장급 인원이 각각 2개 프로젝트씩 사업관리를 하고 있고, 특히 밴드(Band)를 개설해 선정 사업자들과 긴밀한 소통과 협력에 만전을 기하고 있다”고 소개했다.

▲ 백남길 팀장은 올해 200MW 규모 설치사업에 국내 중견·중소기업들이 대거 참여해 트랙레코드를 확보함으로써 해외진출에 유리하도록 하는 기회의 장이 마련됐다고 설명했다.
일각에서는 ESS기술을 한전에서 주파수조정에 국한돼 진행하고 있다는 것에 대한 우려의 목소리도 있는데, 소호·가정 피크감소 또는 신재생에너지와 연계된 출력안정화 사업에 대한 추진이 병행해야 한다는 의견이 그것이다.

백남길 팀장은 “한전 ESS사업을 총괄하는 입장에서는 고민거리 중 하나다. 신재생에너지 연계용 ESS는 신재생에너지원으로 관련법령에서 정의하고 있고, 발전사업으로 볼 수 있기 때문이다”라며 “피크감소용의 경우는 경제성 측면을 면밀히 살펴볼 필요가 있다. 정부 정책과 경제성 등 다양한 측면을 고려해 사업추진을 해야 하니 앞으로 어떤 사업이 한전의 Post FR용 ESS사업이어야 할까 숙고 중”이라고 언급했다.

이어 “아직은 섣부른 생각이지만 풍력·태양광 등 신재생발전원의 확대에 대비한 전력계통 신뢰도와 효율향상을 위한 대용량 ESS사업, 국내 ESS 관련 업체들과 동반해 해외시장에 진출하는 조력자 역할 등 새로운 비즈모델 창출을 고민하고 있다”고 얘기했다.

전력분야 미래 신성장분야로 성장

세계적인 전기차 회사인 테슬라가 최근 가정용ESS ‘파워월’과 산업용ESS ‘파워팩’을 저가에 출시했다. ESS분야의 후발주자인 테슬라가 반향을 일으키는 것은 기존 리튬이온 배터리 가격대비 절반정도 수준으로 공급하겠다는 저가전략 때문이다.

백남길 팀장은 “테슬라의 저가전략은 다른 기업들에게도 큰 영향을 줄 것으로 전망돼 이제까지 ESS 시장 확대의 걸림돌로 작용됐던 높은 ESS 설치가격으로 인한 경제성 문제 해결에 큰 단초가 될 것으로 예상된다”고 전망했다.

ESS 시장조사 업체인 Navigant의 2015년 1분기 조사보고서에 따르면 세계 ESS시장은 올해 약 2억5,000만달러에서 매년 평균 49.1%씩 성장해 2024년에는 약 321억달러 규모의 시장으로 성장할 것이라 내다보고 있다.

한전 ESS사업팀은 올해 1,800억원으로 늘어난 사업규모를 원활하게 수행하기 위해 만전을 기하고 있다.

백남길 팀장은 “현재 추진되고 있는 ESS설치 형태는 옥외에 컨테이너로 설치하는 형태로 부지소요 면적이 커 적정한 설치장소를 찾는데 어려움이 있다”며 “올 하반기에 건물을 세워 그 안에 대용량 ESS를 설치하는 옥내형을 시범적으로 추진할 계획”이라고 소개했다.

이어 “내년과 내후년 사업은 옥내형의 비중이 다소 높아질 것으로 판단된다”고 예상했다.


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