[기획] 안정적 전력공급 ESS가 맡는다 - ②
[기획] 안정적 전력공급 ESS가 맡는다 - ②
  • 변국영 기자
  • bgy68@energydaily.co.kr
  • 승인 2019.01.02 09:46
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강력한 정책 지원 힘입어 민간 투자·운영 크게 늘어난다

경제성 제고로 태양광발전 연계형·산업부문 피크저감 수요 확대
ESS 관련 현금흐름 개선… 금융회사 새로운 투자 수요처 부각

 

[에너지데일리 변국영 기자] 국내 ESS 시장은 정부의 강력한 지원에 힘입어 민간의 투자·운영 수요가 크게 늘어날 전망이다. 특히 태양광발전 연계형과 산업부문 피크 저감용도의 성장성이 높을 것으로 예상된다. 태양광발전 설비에 ESS를 연계할 경우 발전 수익은 태양광 단독 발전에 비해 2∼2.5배 수준으로 추정되고 있다. 전력 사용이 많은 제조업 등이 피크전력 사용량을 낮추는 목적으로 1MWh(설치비 5억원) 용량의 ESS를 설치할 경우 연간 1억원 가량의 전기요금 절감이 기대된다.

국내 시장 규모가 커지고 ESS 운영의 안정적인 현금흐름이 예상됨에 따라 금융회사들이 대출 뿐 아니라 지분성 투자를 확대하고 보험사·연기금 등 장기성 자금의 관련 대체투자가 증가할 것이라는 분석이다.

ESS는 생산된 전기를 저장해 필요할 때 사용할 수 있게 하는 솔루션이다. ESS의 주요 용도를 사용자에 따라 구분하면 전력계통에서는 한전의 주파수 조정용과 신재생 발전기의 출력 안정화 용도로 활용된다. 수용가는 피크전력을 저감해 요금을 절감하거나 잉여전력을 판매하는목적으로 이용할 수 있다.

정부는 신재생에너지 확대와 전력산업의 효율성 제고를 위해 ESS의 보급 확대에 다양한 지원을 제공하고 있다.

민간에서 태양광이나 풍력발전에 연계하거나 피크저감을 위해서 ESS를 설치·운영할 경우 일정 수준의 이익을 확보할 수 있도록 정책적으로 지원하고 있다. ESS 전용 대출과 렌탈 등의 금융상품을 출시해 금융조달도 지원한다.

경제성 제고로 ESS 수요가 확대되고 태양광발전 연계형 및 산업부문 피크저감 용도의 성장성이 높을 전망이다. 국내에서 ESS는 지난 2009년 시범사업이 시작된 이후 주로 한전의 주파수 조정용으로 이용됐으나 정책적 지원이 강화되면서 ESS의 운영 이익이 늘어나고 설치비도 하락해 보급량이 빠르게 확대되고 있다.

ESS의 투자회수 기간이 2010년 대 초반 20년 수준에서 10년 미만으로 줄었다. ESS 설치비용은(1MWh 기준) 2010년대 중반 7∼8억원에서 최근 5억원 내외로 하락했다. 2017년 기준 국내 ESS 누적설치량은 2014년의 10배 규모로 성장했다. 향후 ESS 시장은 태양광발전 연계형과 전력 사용이 많은 제조업의 피크저감 용도를 중심으로 민간 부문의 투자가 확대될 전망이다.

태양광발전과 연계한 투자가 늘어날 것이다. 태양광발전에 ESS 연계 시 발전 수익은 태양광 단독에 비해 2∼2.5배 증가할 것으로 분석되고 있다. 신재생에너지 발전 수익은 전력판매수익과 신재생공급인증서 수익으로 구성되는데 풍력과 태양광 발전에 ESS를 설치할 경우 발전량이 동일하더라도 REC 수익이 4.5∼5.0배 늘어나도록 정책적으로 지원하고 있다. 소규모 투자가 가능하고 지원 혜택이 큰 태양광 발전을 중심으로 ESS를 결합하는 수요가 클 것으로 예상되는 이유다.

아울러 15년 장기고정거래 계약을 체결할 경우 현재의 REC 가중치 부여 정책의 혜택이 유지되고 매출처가 확보돼 수익의 안정성도 높아진다. 신재생연계형 ESS 시장은 ‘재생에너지 3020’ 등 정부의 신재생에너지 확대 정책에 동반해 성장세가 지속될 것으로 보인다.

피크저감용은 시간대별 전기요금 차이를 이용한 차익거래가 기본 개념으로 일중 전기 사용량이 같더라도 피크 부하가 내려가기 때문에 기본요금과 전력량 요금의 평균 단가가 낮아지는 효과를 볼 수 있다. 추가로 2020년까지 ESS 특례요금이 적용돼 산업용의 경우 1MWh 규모의 ESS 설치 시 직접적으로 1억원 가량의 전기요금 절감이 가능하다.

산업용 전기요금이 인상될 예정으로 철강, 기계, 조선 등 전력 사용이 많은 제조업체를 중심으로 피크저감용 ESS 수요 역시 늘어날 것으로 관측된다.

ESS 시장이 확대되고 관련 현금흐름이 개선되면서 금융회사의 새로운 투자 수요처로 부각될 전망이다. 기존의 신재생에너지 사업의 금융조달은 담보나 보증에 기반한 대출이 대부분이었으나 ESS의 수익성과 현금흐름의 안정성이 개선되면서 지분성 투자가 늘어날 것으로 예상되고 있다. 정부는 ESS 등 신재생 설비를 사회간접자본으로 인정해 보험사와 은행은 위험가중치 증가에 대한 부담없이 관련 투자가 가능할 것으로 보인다.

ESS 운영 수익에 대해 장기 고정거래 계약 체결이 가능해 보험사와 연기금 등 장기성 자금의 대체투자 수요 유인이 늘어나고 있다. 아울러 PF 대출, 금융리스, 전기요금 절감 펀드, 자산유동화 증권 등 다양한 형태의 ESS 금융상품 출시도 가능할 것이라는 전망이다.

다만 아직까지 ESS 시장은 정부 지원에 의존해 성장하고 있어 향후 정책 변화 가능성이 있고 배터리 가격의 변동성 및 설비 효율과 수명에 대한 검증이 부족한 점 등은 위험 요인으로 작용하고 있다.

 

▲선진국은 어떻게 하고 있나
ESS 활용 에너지 프로슈머 ‘확산일로’
주거용 태양광발전·ESS 연계 경제성 향상

독일 ,미국 ,일본 등 에너지 선진국에서는 주거용 태양광발전과 ESS 연계 설치의 경제성이 향상돼 ESS를 활용하는 에너지 프로슈머가 확산되는 추세다.

독일에서는 지난 2012년 주거용 태양광 발전으로 자가소비하는 경우 발전 비용 외에 전기 저장 비용이 EUR 0.4∼0.6/kWh 소요됐으나 ESS 성능이 개선되고 가격이 하락하면서 2014년에는 전기 저장 비용이 EUR 0.16∼0.30/kWh로 줄었다. 이에 따라 주거용 태양광 설비 신규 설치 중 ESS 연계 비중이 2014년 12%에서 2015년 41%로 성장하는 등 시장이 확대되고 있다.

미국에서 월 18 달러 투자로 ESS를 설치해 하루 4시간의 전력을 저장하는 소비자는 피크 시간대의 높은 전력요금을 피할 수 있고 여름철에는 한 달에 수백 달러까지 요금 절감 가능했다.

미국 주택의 월평균 전력 사용량은 903kWh으로 하루 30kWh 수준이다. 하루 4시간 전력을 저장하는 5kWh 규모 ESS 설치비는 약 3000 달러(2014년 기준)로 이를 4%의 자본비용으로 20년간 대출하면 매월 소요 비용은 약 18 달러다. 평균적으로 여름철 몇 개월 내 설치비용 회수가 가능하며 그 이후부터 소비자는 전기요금을 절약하고 전력회사의 피크전력 수익은 감소하게 된다.

소비자가 일일 사용량의 1/3인 10kWh를 저장하면 매월 36.8 달러의 비용이 소요되며 가장 낮은 가격에 에너지를 구매하고 잉여 에너지를 저장해 전력을 판매할 경우 수익 창출이 가능하다는 얘기다.

일본에서는 ESS를 포함한 스마트 마이크로그리드 시스템을 구축해 피크 시간대에 전기요금을 절감하고 비상전원으로도 이용하는 차세대 상점 모델이 도입됐다.

ESS를 도입한 선진국에서는 ESS의 법적 지위 확보와 보조금 지급, 금융 지원, 의무화 제도 등 다양한 지원 정책을 시행해 초기 수요를 확보하고 있다.

미국은 송·배전 단계와 수용가를 중심으로 의무화제도와 세제 혜택, 차별적 요금제도 등 지원정책을 도입하고 ESS의 법적 지위 보장하고 있다.

독일은 재생에너지 발전과 연계한 주거용 ESS 위주로 보조금을 지급하고 세금 및 전력계통 접속 수수료 등을 면제해 에너지 프로슈머 환경을 구축하고 있다. 보조금 지원 조건이 계통 운영자가 접근 가능한 오픈 인터페이스를 유지하는 것으로 주거용 ESS를 자가소비용으로만 활용하지 않고 송·배전망 서비스 제공까지 활용하도록 장려하고 있다.

일본은 원전 가동 전면 중단에 따라 전력부족 위험성을 해소하기 위해 가정 내 비상발전용 ESS에 대한 보조금 제도를 재개하고 공공사업 활성화 등 ESS 보급 확대를 지원하고 있다.