2012년 그린기술로‘스마트그리드’를 주목하다

2012년 그린기술로‘스마트그리드’를 주목하다

 

2017년 1천2백억원 규모 예상… 스마트미터 보급도 확대 일로

 

 

최근 역사 속에 인류 활동은 특히 이산화탄소(CO2)를 비롯해 상당한 양의 온실가스를 배출시켰다. 현재 대기 중의 이산화탄소 방출농도는 393ppm(parts per million, 백만분율)에 도달한 상태이며, 이는 지난 80만 년간 최대치인 것으로 기록됐다.

안타깝게도 전문가들을 제외한 상당수의 사람들은 393 ppm의 의미를 잘 이해하지 못한다. 간단히 설명하면, 학생 시절 과학 시간에대기는 78%의 질소, 21%의 산소, 그리고 0.03%의 이산화탄소로 구성되어 있다는 사실을 배웠다.

하지만 393ppm은 대기 중 이산화탄소의 양이 0.04%에 가까워진다는 것을 의미하며, 이는 전체 농도가 25% 증가된 양이다. 더욱 충격적인 사실은 높아진 이산화탄소 비율을 다시 낮출 수 있는 방안이 현재는 없다는 것이다. 전 세계 과학자들 및 정책입안자들은 이산화탄소 비율이 더 이상 높아지지 않도록 무단히 노력하고 있으나, 다시 0.03%로 회복시킬 수 있는 가능성은 거의 희박하다.

 

 

이산화탄소량, 0.04%대, 더 낮출 방안 없어

 

이것이 의미하는 바는 무엇일까? 가장 주목해야 할 사실은 지난 십 년간(2001-2010) 지구 온도가 천천히 하지만 꾸준하게 상승했다는 것이고, 이 중 여러 해는 가장 더웠던 해로 기록됐다. 고온은 지구 기후 변화에 영향을 미쳐 극심한 홍수, 가뭄, 눈보라 현상을 일으키는 결과를 낳을 수 있다(지진, 화산분출, 쓰나미는 높아진 이산화탄소 비율의 결과가 아님). 이들로 인한 손실 및 피해의 심각성은인구 증가와 도시화 현상으로 더욱 악화돼 기후의 작은 변화로 대재앙을 불러일으킬 수 있다.

이산화탄소 배출의 주범으로 전기 발전을 위한 화석연료(석탄, 오일, 가스 등) 연소뿐만 아니라, 자동차, 트럭, 비행기, 배들의 운송연료 연소를 꼽을 수 있다. 지구 온난화와 기후 변화를 방지하기 위해 1997년에 발표된 교토의정서를 시작으로, 세계적으로 이산화탄소 배출 감소를 위한 노력이 기울여지고 있다.

이러한 노력들로 인해, 친환경적이면서 현재의 효율성과 생산성 수준을 유지하거나 더 향상시킬 수 있도록 설계된 그린기술들이 기존 기술들을 대신할 수 있는 지속적인 대안으로 주목받고 있다. 그린기술 영역은 에너지, 운송, 수질 및 폐기물 관리, 화학, 건축 구조,제조, 농업, IT 등 많은 산업들을 아우르며, 적용 범위가 상당히 넓다.

그린기술 중에서도 특히 태양에너지와 풍력에너지 등과 같은 신재생 에너지와 하이브리드 자동차와 전기자동차 등의 그린자동차,그리고 그린빌딩기술이 미디어들로부터 큰 관심을 받을 것으로 기대된다. 하지만 아직 일반인들에게 익숙하지 않으나 향후 몇 년 안에 큰 주목을 받을 것으로 예상되는 기술은 바로 스마트그리드이다.

 

 

그린기술 중 스마트그리드 가장 주목 받아

 

스마트그리드는 기존의 전기 시설망을 개선시킨 것으로, 실사용자들의 다양한 전기수요를 충족시키기 위해 모든 발전 자원에서 생성된 전력의 이동을 감시하고 관리하고자 디지털 및 기타 첨단 기술을 활용한다.

스마트 기술 개발은 전기 자동차(충전소를 위한 인프라 제공)를 포함한 다양한 저탄소 에너지 기술과 분산 발전(태양 및 풍력 에너지등)을 가능케 한다는 점에서 아주 중요하다. 스마트그리드는 모든 전력망을 가능한 효율적으로 운영하고, 시스템 신뢰도, 장애 허용력, 안정성을 최대화하는 동시에 비용과 환경적 영향을 최소화 하는 데에 그 의의를 둔다.

AMI(원격검침인프라: Advanced Metering Infrastructure), 수요 반응 기기, 에너지 저장 장비, ICT(정보통신기술) 통합 시스템, 광역 모니터링 및 제어, 전기 자동차 충전 인프라, 첨단 송배전 시스템 등이 스마트그리드 출현에 기여했다.

각 국가 정부들의 부양 대책들이 2012년에도 꾸준하게 이어질 것으로 예상됨에 따라, 그중 일부의 영향으로 스마트그리드 파일럿 및시범 사업 도입이 세계적으로 뚜렷하게 증가하고 있다. AMI, 통합 ICT 시스템을 포함하는 스마트그리드의 특정 요소들은 이미 도입되었다.

 

 

 

중국정부, 향후 10년간 3천억달러 투자

 

현재 스마트그리드 개발 및 도입 관련하여 가장 규모가 큰 정부 부양계획은 향후 10년간 3,000억달러의 그린 부양책 투자 계획의 일환인 중국 정부가 주도하는 부양책이다. 중국은 스마트그리드 개발에 2010년 한 해에만 세계에서 가장 큰 규모인 약 73억달러를 지출했으며, 앞으로 5년간 450억달러를 더 투자할 계획이다.

중국은 2020년까지 그린기술의 모든 방식을 선도하는 나라로 거듭나고자, 현재 특정 기술의 R&D에 엄청난 투자를 하고 있다. 2011년 중국은 풍력, 바이오매스, 정탄과 같은 청정 기술 관련해서 4번째로 가장 많은 수의 특허권을 보유한 국가로 부상했다. 중국의 청정기술에 대한 자금은 중국개발은행(China Development Bank, CDB)의 주도로 마련되어지고 있으며, 현지 태양열 기업들에게이미 300억달러를 투자했으며, 신흥 풍력 산업을 지원하기 위해 150억달러를 할당해 논 상태이다. 중국이 미국을 추월해 이산화탄소최대 배출국이 된 후부터, 중국 정부는 인구조밀국에 지속 가능한 개발을 보장하기 위해서는 그린기술의 개발과 도입이 매우 중요하다는 사실을 인지했다.

한편 ‘녹색기술’과 ‘청정기술’이 앞으로도 유망한 주제로 남아 있겠지만, 다가오는 2020에는 ‘스마트’가 이들을 대신할 것으로 전망된다. 스마트그리드외에도 스마트폰, 스마트 빌딩, 스마트 재료, 스마트 시티를 포함한 다른 스마트 기술들의 활용도 역시 증가했음을 곧 목도하게 될 것이다.

 

 

세계 스마트그리드 시장, 2017년 1,251억달러 규모

 

2009년 59.7%라는 믿기 어려운 연평균 성장률을 보여준 스마트그리드 기술에 대한 투자는 2010년에 최고조에 달했다. 하지만 이런충분한 투자에도 불구하고, 진정한 스마트 그리드 사용 목표에 도달하려면 아직도 갈 길이 멀었다.

이에 제조업체들은 재정적 지원 획득, 시황산업 및 예측하기 어려운 시장에 대한 마케팅과 소비자 반발 등 다양한 이슈들에 대응하기위해 자신들의 스마트그리드 기술을 활용하도록 장려하고 있다.

프로스트 앤 설리번 세계 스마트그리드 시장 보고서에 따르면, 세계 스마트그리드 시장은 2010년에 약 239억 7천만달러의 수익을얻었으며, 2017년에는 약 1,251억 5천만달러에 이를 것으로 전망됐다.

프로스트 앤 설리번의 파라 세에드(Farah Saeed) 컨설턴트는 “솔루션 제공업체들에게는 스마트그리드 시행에 앞서, 완전한 통합을보장하기 위해 각기 다른 독립체들의 실무자들 뿐만 아니라 이해 관계자들의 공동 노력들도 필요하다. 지난 2~3년간, 스마트 그리드시행에 문제가 없었음을 보장하기 위해 산업 전반에 걸친 배타적 및 비 배타적 파트너쉽과 연맹들을 맺는 사례가 늘어났다”고 말했다.

전기 자동차와 분산 전원 사용 증가, 발전 및 트랜스미션에 대한 불충분한 투자, 유통 체제로 인한 잠재적 전압 변동 및 정전 위험성상승 등의 이유로 공익 사업들은 스마트그리드가 당장 필요하다는 것을 인정하고 있다. 스마트그리드는 그리드의 통제성 및 가시성향상으로 이런 우려들을 다소 경감시킬 수 있다.

그리드에 태양광, 바이오매스, 풍력 및 수력을 포함한 재생 가능한 동력들의 통합이 필요하다는 점이 스마트그리드 투자에 어느 정도는 일조했다.

미국 30개 주의 전력 공익사업들은 전기의 일정량을 재생 가능한 동력 자원들로부터 발생시켜야 한다는 RPS(Renewable Portfolio Standards: 신재생에너지발전 의무비율할당제)제도를 시행하고 있다. 유럽인 경우, 유럽 위원회는 1990년 수준에서 온실 가스 배출량을 20%까지 감소시키고, 재생 가능한 자원들로부터 전체 에너지 중 20%를 생산하며, 2020년까지 에너지 효율을 20%까지 증가시키는 규정을 수립했다.

스마트그리드의 필요성이 명백해졌지만, 경제 상황이 불확실함에 따라 의사 결정 과정은 더디게 이뤄지고 있다. 2008년부터 2010년까지의 경제 침체로 많은 공익 사업들이 자신들의 이해관계자들과 규제 기관들, 고객 단체들에게 스마트그리드의 투자 타당성에 대해 상당한 압박을 받았다.

거주용 고객들사이에서의 높은 실업률 역시 스마트그리드의 이점에도 불구하고, 이의 도입 결정에 심사숙고 하도록 하고 있다. 이런시나리오라면, 솔루션 제공업체들은 스마트 그리드에 대한 투자의 핵심 이점들에 대해 입증하고 전달하기 위해서는 공익 사업들과반드시 합작해야 한다.

“미국에서는 대부분의 자본재에 대한 구입과 투자는 요금 인상에 의해 시행된다. 공공 사업 위원회에 의해 규정된 공급처리시설은투자 지원을 위한 공공 요금 대폭 인상 신청을 포함한 공사 계획을 제출할 것으로 보인다”고 세에드 연구원은 말했다. 이런 노력들이세계 스마트그리드 시장을 강화시키는데에 효과가 있을 것이다.

 

 

 

2011년 3사분기 세계 스마트 미터 출하량 1,920만대 기록

 

(주)글로벌인포메이션은 Pike Research ‘세계의 스마트 그리드 도입 동향(2011년 3사분기)’ 보고서에서 2011년 특히 북미 지역에서스마트 미터와 스마트 그리드 도입률이 크게 증가했다. 일부 대형 프로젝트가 발표되면서 유틸리티 기업이 미터, 통신 모듈, 미터 데이터 관리 서비스를 제공하는 주요 기업을 수탁 업체로 선정하고 있다. 또한 중국의 스마트 미터 출하 대수도 증가하고 있다.

Pike Research의 보고서에 따르면 북미의 주요 전력회사가 수백만 고객을 대상으로 하는 첨단계량기(AMI) 스마트 미터 설치 계획을발표했다. Consumers Energy는 미시간주에서 180만 명의 고객을 대상으로 AMI 시스템을 구축하는 업체로 SmartSynch를 선정했다.캐나다에서는 BC Hydro가 앞으로 2년간 새로운 미터 180만대를 설치할 파트너로서 Itron을 택했다. 한편 Hydro-Quebech는 프로젝트 수탁기업으로서 Landis+Gyr를 선택했다. Hydro-Quebech가 앞으로 5년간 설치할 예정인 350만 개의 스마트 미터 중 대부분은Landis+Gyr가 공급할 예정이다. 이로 인해 북미의 2011년 3사분기 스마트 미터 공급업체 선정 누적 점유율에서 Landis+Gyr가 25%를차지하며 선두를 유지하고 있다.

Pike Research의 애널리스트에 따르면 세계 스마트 미터 출하 대수가 2011년 3사분기에 1,920만대를 기록하며 2사분기에 비해 5.3%증가했다. 수석 애널리스트인 Neil Storother는 “세계에서의 스마트 그리드 도입, 특히 스마트 미터 설치율은 급속도로 증가하고 있다. 미국이나 캐나다에서 계속해서 프로젝트가 확장되고 있고, 중국에서도 대규모 스마트 미터 도입이 시작되었다”고 밝혔다.

 

 

 

원격 마이크로그리드 매출, 2017년 102억달러 전망

 

(주)글로벌인포메이션은 Pike Research가  ‘원격 마이크로그리드 시장 분석 및 예측’ 보고서에서 세계의 원격 발전 시스템 수는 수천개에 이르지만, 그 대부분은 디젤 발전이며 스마트 그리드(Smart Grid)와 마이크로그리드(Microgrids) 플랫폼이 보유한 기본 네트워크의 이점을 활용할 수 있는 기술이 아니라고 밝혔다. 하지만 신재생에너지 분산발전과 융합하면 이러한 원격 마이크로그리드도 표준 마이크로그리드의 특징을 갖게 된다.

태양광발전 기능과 일체화되어 디젤 연료 소비를 줄이는 기술이 향후 6년간 원격 마이크로그리드의 성장을 주도하는 주요 요인이될 전망이다.

Pike Research의 보고서에서는 세계 원격 마이크로그리드 시장의 발전용량이 2011년 49MW에서 2017년 1.1GW 이상으로 증가할 것으로 전망했다. 이는 계획 단계에 있거나 또는 이미 설치된 마이크로그리드를 모두 더한 발전용량과 비교했을 때 같은 수준이거나 그이상이 될 것이다. 이에 따라 원격 마이크로그리드 부문의 수익 또한 증가해 2017년 102억달러 이상이 될 것으로 예측된다.

세계 경제 침체가 지속될 경우엔 2017년 매출 45억달러에 달할 전망이다. 수석 애널리스트인 Peter Asmus는 “세계의 원격 마이크로그리드 부문은 수익 측면에서 모든 마이크로그리드 부문 중 가장 매력적인 부문”이라며 “최근의 조사와 Pike Research의 최신 보고서에 따르면 원격 마이크로그리드 부문은 지금까지의 예상보다 더 강력한 시장이며, 태양광 가격의 지속적인 하락으로 인해 정부의장려책 없이도 크게 성장할 전망”이라고 전했다.