[스마트그리드 10대 핫 이슈] 에너지저장시스템(ESS)
한층 발전된 스마트그리드 개념으로 전원과 부하의 역할을 수행할 수 있는 전기저장장치의 역할이 무엇보다 중요한데, 국내에서는 아직 2차전지를 이용한 전기저장장치가 전기사업법상 비상발전기로 인정되고 있지 않아, 전기저장장치의 VPP에서의 역할을 기대할 수 없는 실정이어서, 시급히 관련법과 제도의 보완이 필요한 실정이다.
에너지저장시스템(Energy Storage System : ESS)은 생산된 전력을 저장했다가 전력이 가장 필요한 시기에 급하여 에너지 효율을 높이는 시스템으로 발전, 송배전, 수용가 단계별로 저장이 가능한 시스템을 말한다. 특히 스마트그리드용 ESS는 기존의 전력망에 정보기술(IT)를 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하고, 전력저장장치를 이용하여 가장 필요한 시기에 전기에너지를 공급하여 에너지 효율을 향상시키고 경부하시(야간)에 잉여전력을 저장, 피크부하시(주간)에 사용하는 부하평준화(Load leveling)를 통해 전력운영의 최적화에 기여할 수 있는 시스템으로 정의되고 있다.
보급 현황
국내에서는 현재 산업통상자원부에서 ‘K-ESS 2020 전략’으로 중대형 ESS 기술개발 및 산업화 정책을 추진하고 있다.
여기에서는 에너지 저장 R&D 투자를 확대하여 원천기술 확보 및 글로벌 시장 선도가 가능한 기술에 집중 투자하고, 시장주도형 기술과 미래 신기술, 국제 공동기술 등을 강화하여 미래 에너지 저장 시장을 선점을 목표로 하고 있다.
2020년까지 6조4천억원 규모의 기술개발 및 설비투자 추진, ESS 설치 의무화 방안을 검토하고 있으며, 1,700MW
(Global Market Share 30%)를 ESS 보급 목표로 정하여 추진하고 있다. 표 1은 주요 국가의 ESS 정책 현황을 나타낸 것이다.
국내외 표준화 현황
국내에서는 산업통상자원부 기술표준원의 지원과 관리 하에 지능형전력망협회의 스마트그리드 표준화 포럼의 분산전원 도메인 위원회에서 태양광, 풍력, 연료전지 및 전력저장에 대한 표준화 업무를 수행하고 있다. 에너지저장시스템용 전력변환장치의 성능 요구사항(SGSF-05-2012-04)과 단상저압연계용 전기저장장치의 일반 요구사항 및 시험방법(SGSF-04-2013-02), 삼상저압연계용 전기저장장치의 일반 요구사항 및 시험방법(SGSF-04-2013-03)이 이미 제정됐고, 현재 대용량 전기저장장치의 기술표준인 삼상저압연계용 전기저장장치의 일반 요구사항 및 시험방법이 제정 중에 있다.
ESS 표준은 상용 교류 단상 전력과 분산형 전원을 이용하여 축전장치에 전기에너지를 저장했다가 필요 시 사용하는 전기저장장치에 적용하는 것으로, 이 표준에 적용되는 전기저장장치는 분산형 전원 전력 또는 상용전력을 저장했다가 정전 시 또는 계통에서 피크 부하가 발생할 때 사용하는 것을 주목적으로 하고 있다.
한편, 전기저장장치를 포함한 신재생에너지 분야는 기술 선진국을 중심으로 국제표준(IEC)을 주도하고 있다.
VPP에서 전기저장장치의 역할
국내 전력수급 상황은 하계 최대 수요 피크뿐 아니라 전기 난방 비율 증가로 인해 동계 피크까지 대비해야 하는 어려운 상황에서 2011년 9월 15일에 발생한 순환정전사태뿐만 아니라 최근 원자력발전소 사고와 같은 뜻하지 않은 대형 발전소의 공급 중지 상황까지 발생하는 등 수급 불안정성이 크게 증가하고 있다.
따라서 기존의 수요 측 자원(Demand Side management, Demand Response 등)과 분산형 기반의 공급 측 자원(비상용 발전기, 소형열병합, 디젤발전, 전기저장장치 등) 등을 통합하여 전력시스템에서 활용할 수 있도록 하는 VPP(Virtual Power Plant) 자원의 통합을 위한 통합에너지시스템의 필요성이 증대되고 있는 실정이다.
이 시스템은 그림 5와 같이 한층 발전된 스마트그리드 개념으로 전원과 부하의 역할을 수행할 수 있는 전기저장장치의 역할이 무엇보다 중요한데, 국내에서는 아직 2차전지를 이용한 전기저장장치가 전기사업법상 비상발전기로 인정되고 있지 않아, 전기저장장치의 VPP에서의 역할을 기대할 수 없는 실정이어서, 시급히 관련법과 제도의 보완이 필요한 실정이다.
