새 비즈니스 모델 등장, ESS 시장 개화

수요 공급 측면에서의 낙관적 전망, 글로벌 ESS 시장 가시적인 성과 나와 

신재생에너지 시장이 다시 살아나고 있고 새 비즈니스 모델들도 등장하면서 ESS 시장 개화가 빨라질 가능성이 커지고 있다. 실제 글로벌 ESS 시장에서는 가시적인 성과들도 하나 둘 나타나고 있다. ESS 프로젝트 수가 최근 3~4년간 급증하고 있고 참여기업들도 늘고 있다. 전망기관들의 시장 전망도 낙관적으로 바뀌고 있다. 매년 전력 수급의 불균형 문제가 심화되어가는 가운데 이를 해결하기 위한 방법으로 최근 들어 ESS가 각광을 받고 있다. 늘어나는 전력 수요 대비 발전소 투자에 드는 막대한 비용과 건설 소요 시간을 고려해 볼 때 ESS는 전력 수요 평준화, 전력 계통 안정 운영, 능동적 관리의 장점을 지니고 있다. 

Fuji Electric에 따르면 프로젝트 계획에서 실제 설치 및 운영까지 걸리는 시간이 ESS가 1~2년, 태양광 1년, 풍력 5년, 화력 5년, 원자력 10년으로 ESS가 기존 발전 자원보다 급변하는 사업 환경 변화 대응에 더 용이한 솔루션이라고 주장한다. 현재 ESS는 태동기의 시장으로 전망 기관에 따라 상이하나 2020년에 적게는 31조 원 규모에서 많게는 102조 원으로 성장 전망이 밝은 상황이다. 가트너에서 발표한 ‘이머징 에너지 기술 하이프 사이클’에 따르면, ESS는 발전, 송배전용을 필두로 과도한 기대단계를 거친 후 시장에서 서서히 받아들여지는 단계라고 밝혔다. 하지만 장밋빛 전망과 다르게 실제 기업들의 실적은 예상보다 더딘 성장을 보이고 있는 상황이다. ESS 사업이 아직 태동기로 사업의 외형 확대는 어느 정도 이루어지고 있지만, 실제 기업의 수익으로까지는 연결되지 못하고 있는 것으로 보인다. 가정용 ESS를 중심으로 성장 중인 일본에서 시장 점유율 1위 기업인 교세라는 매출 증가 대비 저조한 수익성을 만회하기 위해 태양광 패널과 저장장치 등의 단품 중심의 사업 전개에서 올해 HEMS(홈 에너지 관리 시스템)와 BEMS(빌딩 에너지 관리 시스템) 등 시스템으로의 사업 확장을 전개할 것으로 알려졌다. 

아직 기업의 수익성으로 연결되고 있는 단계는 아니지만, ESS 시장의 수요, 공급, 정책 모멘텀으로 미루어 볼 때 만년 유망주였던 ESS 시장 개화가 빨라지고 있는 것만큼은 분명한 사실로 보인다. 

ESS 시장 개화 촉진의 모멘텀 

① 신재생에너지 Re-bound와 민간 주도의 ESS 프로젝트 확대 

수요 측면에서 태양광 기업을 중심으로 주춤했던 신재생에너지가 다시 살아나기 시작했다. 시장조사기관 NPD 솔라버즈에 따르면 2014년 1분기 전 세계 태양광 설치량은 지난해 1분기 설치량보다 37% 늘어난 9.34GW로 역대 1분기 최대 설치량이라고 한다. 남은 3분기 동안의 설치량 증가도 두드러져 올해 최대 약 50GW 시장이 열릴 것으로 예상했다. 

이미 태양광 모듈 업계 재편이 이루어진 상황으로 기업들은 발전용 어플리케이션에 국한하지 않고 소비용 어플리케이션으로도 사업 기회를 확대하고 있다. 이러한 신재생에너지 발전 비중의 확대는 ESS 시장의 동반 확대를 견인하고 있다. 

균일한 발전량을 보장할 수 없는 신재생에너지의 태생적 특성상 전력 계통의 품질 안정화와 신뢰성 확보를 위해서 ESS 설치가 필수적으로 뒷받침 될 수밖에 없다. 특히, 송배전망이 노후화되거나 전력망 자체가 부족한 나라에서는 ESS 채용 니즈가 더 큰 상황이다. 

민간 주도의 ESS 프로젝트도 확대되고 있다. 히타치는 ESCO(Energy Service Company) 사업을 1990년대 말부터 전개해 온 경험을 바탕으로 일본 시장을 선도적으로 개척해 나가고 있다. 

대표적인 사례로 미쓰이부동산이 중심이 되어 개발 중인 치바현의 ‘카시와노하 스마트 시티’에 지역 에너지 관리 시스템(AEMS)을 제공하는 프로젝트를 추진 중에 있다. ESS를 기반으로 한 이 시스템은 오피스 빌딩과 상업 시설의 지붕에 설치 한 720kW 규모의 태양광 발전 시스템을 활용하여 평일과 휴일 간의 에너지를 서로 융통하고 미사용 에너지는 저장장치에 저장하거나 전력망에 재판매하는 등 에너지 이용의 최적화 실현을 목표로 하고 있다. 미쓰이부동산에 의하면 전력 수요가 몰리는 피크 시간 때의 전기 요금을 26% 인하하여 연간 1조 원의 비용 절감 효과가 예상된다고 내다봤다. 

지역 에너지 관리 시스템 등과 같은 에너지 솔루션은 실제 비즈니스 환경을 개선하고 부동산의 부가가치를 향상시키는 효과를 가져왔다. 과거에는 실제 초기 투자 비용 부담자와 수혜자가 불명확했던 시장으로 관심이 상대적으로 적었지만, 비용 부담자와 수혜자가 분명해지면서 ESS를 기반으로 한 민간 주도의 유사 프로젝트가 확대될 가능성이 큰 상황이다. 

② 기업 참여 확대를 통한 기술 발전과 실질적 가치를 제공하는 비즈니스 모델 등장 

공급 측면에서 기업들의 활발한 참여로 ESS의 구성 요소인 저장장치, PCS(Power Conditioning System), EMS(Energy Management System)의 기술 발전이 빠르게 이뤄지고 있다. PCS는 전력변환을 통해 전력 계통과 저장장치 간의 호환성을 제공해주고, EMS는 사용자의 에너지 생산·저장·소비 패턴을 분석하여 최적의 솔루션을 제공하는 시스템이다. 

저장장치의 경우 소비용 ESS 시장을 중심으로 기업들이 다양한 기술 개발 및 기술 자체 완성도 향상에 초점을 맞추고 있다. 납축전지, 나트륨전지, 니켈카드뮴전지, 리튬이온전지 등 다양한 배터리 저장 방식에 기반을 둔 ESS의 비중이 소비용 ESS 시장에서 90%에 육박할 정도로 빠르게 증가하고 있다. 

기업들이 배터리 저장 방식에 대한 투자 확대에 나서고 있어서 성능이나 가격 측면에서 개선 폭이 빠를 것으로 예상되고 있다. PCS와 EMS는 시스템 운영 경험이 풍부한 글로벌 기업이 시장을 주도하고 있지만 각국 로컬 기업들의 진출이 거세지고 있는 상황이다. 지멘스에 따르면 PCS, EMS 기술 안정화가 빠르게 이루어지고 있으며 5년 후에는 값싼 제품들이 시장에 들어올 것으로 전망했다. 실질적인 가치를 제공하는 비즈니스 모델도 등장하고 있다. 제품 번들링을 통해 Cost 부담을 완화하는 비즈니스 모델이 등장하고 있다. 미국의 Green Charge Network 사는 리튬이온전지 방식에 강점이 있는 Saft 사로부터 저장장치를 공급받아 자동차 렌터카 업체 AVIS와 편의점 세븐일레븐에 태양광 발전, 전기차 충전기를 결합한 시스템을 구축했다. 

이 패키지 시스템은 건물 지붕에 설치된 태양광 발전을 통해 약 20대 규모의 전기차 충전기를 동시에 충전할 수 있으며, 빌딩의 전력 피크 시간 때에는 저축된 에너지의 재판매가 가능하다. 

미국의 EDF(Environmental Defense Fund)에 따르면 개별 태양광 발전, 전기차 충전기의 투자비 회수 기간이 약 5년 정도였지만 ESS와 결합된 패키지 시스템을 통해서는 투자비 회수 기간이 1~2년 정도로 단축 가능하다고 한다. 

하나의 ESS 설치로 다양한 용도에 사용 가능한 Multi-purpose ESS 비즈니스 모델도 등장하고 있다. 전기차를 개발하는 완성차 업체들의 경우 자동차전지의 재활용 및 새로운 수요처 발굴이라는 측면에서 Multi-purpose ESS 사업 개발에 박차를 가하고 있다. BMW는 스웨덴 전력기업 바텐폴(Vattenfall)과 협력하여 자동차전지를 ESS로 활용하는 프로젝트를 진행하고 있다. 

하나의 ESS 설치로 백업 전원 확보, 신재생에너지 통합 사용, 전력 품질 유지, 피크 수요 시점의 전력 부하 조절 등 다양한 용도로 사용할 수 있어 사용자 가치를 극대화할 수 있을 전망이다. 전 세계에서 진행된 ESS 프로젝트를 살펴보면 소비용 ESS에서 3~4개의 용도를 가진 Multi-purpose 방식이 72%로 지배적인 상황이며 신규 진행 중인 프로젝트의 경우 이러한 경향이 더욱 심화되는 추세이다. 

③ 각국 정부의 ESS 보급을 위한 직간접적 정책 지원 확대 

해외 각국 정부는 실증 과정을 통해 효과가 입증된 ESS를 중심으로 보급 확대에 적극적이다. 미국의 경우 ESS를 통한 수요 관리가 국가 에너지 계획의 핵심 사업이 되고 있다. 연방정부나 주 정부의 에너지 산업 규제 기관에 의해 적극적으로 ESS 채용이 권장 또는 지원되고 있다. 

최근 미연방에너지위원회(FERC)는 ESS의 보급 확대를 지연시키는 제도를 정비하고, 투자자의 안정된 수익이 보장되는 시장 설계에 초점을 맞추고 있다. ESS가 기존 전력설비와 동등한 지위를 가지도록 보장하고, 새롭게 형성되는 에너지 관련 시장에서 ESS에 적합한 정산 제도를 도입하는 것을 골자로 하고 있다. 또한 캘리포니아, 텍사스, 뉴저지 등 주 정부들도 ESS 보급 의무화, 보조금 인센티브 등 다양한 시장 확대 정책을 내놓고 있다. 

독일에서는 2013년부터 독일 정부 금융기관인 KfW에서 태양광 발전과 ESS를 결합한 소비용 시스템에 kW 당 최대 660유로와 저장장치 가격의 최대 30%의 보조금을 지원하고 있다. 독일은 높은 태양광 보급률로 인해 태양광의 전력 판매 요금이 일반 전기 요금보다 저렴한 문제가 있어 이를 해결하기 위해 태양광 발전 전력을 ESS를 통해 자가소비 하도록 정부에서 정책적으로 권유하고 있는 상황이다. 국가 차원에서도 소비용 ESS 등의 분산형 시스템의 보급은 전체 전력망 부담을 분산할 수 있고, 자국 배터리 산업 발전을 유도할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

선진국을 중심으로 많은 국가들이 소비용 ESS의 인증 도입 본격화 등 사용자 환경 조성에도 박차를 가하고 있다. 가정, 상용 빌딩, 공장 등지에서 전기 사용 요금 절감, 비상시 정전 대응 등 ESS 사용에 대한 관심이 증가하면서 미국에서는 UL(Underwriters Laboratories), 일본에서는 JET(Japan Electrical Safety & Environment Technology Laboratories), 독일에서는 VDE(Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik) 인증을 도입하기 시작했다. 

각국 기준에 맞게 고안된 평가 방법에 따라 ESS의 안정성 및 신뢰성 검증 평가를 위해 저장장치, PCS, 계통연계시스템, 소프트웨어 등 전체 시스템 평가를 수행하고 있다. 인증 도입의 본격화는 소비용 ESS가 실증 중심의 시범 보급 사업 단계에서 벗어나 실제 상용화 단계에 접어들었고 공급 중심에서 수요 관리 중심으로의 에너지 정책 변화가 탄력을 받고 있음을 의미한다. 

잠재적 시장에서 가시적 시장으로… ESS 시장 개화

ESS 시장 개화를 촉진시킬 모멘텀이 커지고 있는 가운데, 글로벌 ESS 시장에서는 가시적인 성과들이 하나 둘씩 나타나기 시작하고 있다.

① 최근 3~4년 ESS 프로젝트 수 급증 

최근 3~4년 들어서 ESS 프로젝트 수가 급증하고 있다. 미국 에너지부(DOE)가 조사한 자료에 따르면, 전 세계에서 진행된 ESS 프로젝트는 2010년을 전후로 큰 폭의 양적 성장을 보여주고 있다. 최근 3~4년간 진행된 프로젝트 수는 전체 프로젝트 중 절반 이상을 차지할 정도로 ESS에 대한 관심이 커지고 있다. 

양수발전 저장 방식 일변도의 시장에서 다양한 ESS 세분 시장의 성장도 주목할 만하다. 과거에는 양수발전 저장 방식을 통해 수백 MWh급의 대용량 에너지를 저장하고 최대 부하 시간대에 대응하는 것이 발전회사 고객들의 유일한 니즈였다. 

하지만, 최근에 들어서는 발전 및 송배전 영역에서 세분된 영역들이 나타나고 있다. 발전 영역에서는 신재생에너지, 소규모 분산발전의 등장으로 기존 대형 발전 영역과 세분된 영역이 나타나고 있고, 송배전 영역에서는 최대 피크 수요 및 발전량 변동 대응을 위한 여유 용량 확보 차원에서 예비력, 전력망 부하분산, 주파수 조정 영역이 부각되고 있다. 소비 단에서도 피크 수요 대응을 위한 에너지저장, 신재생에너지 발전 저장, 정전 시 출력 대응 등 용도별로 다양한 세분 시장에서의 니즈가 존재하며 이와 관련된 ESS 프로젝트가 급증하고 있다. 

② 기업 참여 급증 

ESS 시장 참여 기업들 또한 빠르게 증가하고 있다. 2016년 가정용 전기 소매업 완전 자유화를 추진하고 있는 일본에서는 통신, 유통, 제조 등 다양한 배경의 일본 기업들이 관련 업종에 앞다퉈 진출하고 있다. 최근 1년 사이 전기 판매업을 사업 목적에 추가한 회사가 80개사에서 200개사로 2배 이상 늘어나면서 ESS 프로젝트도 탄력을 받고 있는 것으로 알려졌다. 

실제 전 세계적으로 신규 계획 중인 ESS 프로젝트를 살펴보면 다양한 배경의 기업들이 시장에 진출하면서 MW 미만의 소비용 ESS 프로젝트 비중(전체의 62%)이 2배 확대되는 등 새로운 양상이 전개되고 있다. 발전, 송배전 영역은 기존 유틸리티 업체들이 주도하는 가운데 양수발전, 압축공기방식 등 기존 저장 방식 중심으로 최적화가 진행 중이지만, 소비용 영역에서는 다수의 기업들이 시장 참여를 통해 새로운 사업 기회를 모색하고 있다. 

③ 낙관적으로 변하는 ESS 시장 전망 

최근 들어 ESS 시장에 대한 낙관적인 전망들이 늘어나고 있다. 시장조사기관에 따라 다소 전망이 상이하지만, 대부분 2017년 전력망 연계 ESS 시장 규모는 5~6GW에 이를 것으로 내다봤다. Navigant Research가 작년에 전망한 자료에서는 2022년 ESS 시장 규모가 20GW를 하회하는 수준이 될 것으로 전망했지만, IHS가 올해 1월 전망한 자료에 따르면 2022년에 ESS 시장 규모가 40GW를 상회할 것으로 예측하고 있다. 미국이 시장을 주도하는 가운데 독일, 일본 등이 성장을 견인하는 지역이 될 것으로 내다봤다. 

이들 지역에서는 신재생에너지 및 분산발전 확대, 기존 전력망 개선이라는 과제가 강력한 모멘텀이 되고 있는 상황이다. 8년 뒤의 미래에 대해서 정확히 논할 수는 없지만, 대다수의 시장조사기관에서는 ESS 시장의 개화가 앞당겨지고 성장 속도 자체가 빨라질 것으로 내다보고 있다. 

ESS 시장에서는 파트너십이 필수 

빠른 시장 개화가 예상되는 글로벌 ESS 시장과 달리, 국내 ESS 시장은 ICT 기술과 리튬이온전지를 기반으로 ESS 강국을 목표로 내걸었지만 실제 사업 추진은 활발하지 않은 상황이다. 지난해 10월 한국전력공사는 ESS 종합 추진 계획을 수립하고 올해부터 2017년까지 약 6,500억원을 투입해 주파수 조정용 ESS를 설치한다고 밝혔다. 

국내 ESS 시장은 투자비 회수 부담이 적고 효과성 입증과 비용 부담 주체가 명확한 주파수 조정용 ESS를 중심으로 시장 형성 중에 있으나 아직 정부 주도의 초기 시장 단계에 지나지 않는다. 현재 민간 주도의 ESS 프로젝트는 거의 전무한 상황으로 정부에서는 에너지 소비 규모가 큰 민간 기업들에게 ESS 설치를 독려하고 있지만 권고 사항에 불과한 상황이다. 

국내 기업들도 ESS 시장에 관심은 있지만, 구체적인 사업화 수준으로 연결시키지 못하고 있는 상황이다. ESS 전체 시장이 2020년 수십조원 규모로 커질 전망이지만 ESS 시장은 이질적이고 다양한 세분 시장들이 모여 있는 곳이다. 또한, 기업들에게 요구되는 세분 시장 별 사업 특성과 필요 역량도 다르기 때문에 기업들은 사업 전개에 애를 먹고 있는 상황이다.

ESS 시장을 세분 시장별로 나눠봤을 때 발전 및 송배전용(신재생에너지 발전 통합, 예비력, 전력망 부하 분산, 주파수 조정)은 인프라 사업의 성격을 띠고 있고, 소비용에서 수요 평준(Peak Demand Shaving), PV 연계 자가소비(Self-Consumption)는 솔루션 사업, 비상발전장치와 무정전전원공급장치(UPS)는 세트 사업에 가깝다고 할 수 있다. 

따라서 기업 입장에서 ESS 시장에서 성과를 내기 위해서는 모든 시장 진입을 고려하기보다는 타겟 시장을 목표로 최적의 사업 모델을 개발하고 역량을 체계적으로 확보하는 노력이 필요할 것이다. 

발전, 송배전 영역은 유틸리티 기업 주도의 사업 모델이 확립된 반면, 소비 영역은 아직까지 사업 모델이 유동적인 단계로 상대적으로 사업 기회가 많은 상황이다. 하지만 ESS 시장은 단독으로 사업을 진행하기에는 아직 버거운 시장으로 역량 보완 및 확보를 위해서는 파트너십이 필수적이다. 

시장에서 두각을 나타내는 기업들이 ESS의 가치사슬 영역을 수직계열화 하기보다는 개별 기업이 강점을 가지고 있는 역량을 바탕으로 파트너십을 통해 시장을 개척해 나가고 있다는 점을 국내 기업들은 참고할 필요가 있다. 

정부 차원에서도 ESS를 적극적으로 육성하려 하고 있는 상황이다. 

올해 4월 공급 위주의 전력 시장에 수요 관리 시장을 도입하는 것을 골자로 한 전기사업법 개정안이 국회 본회의를 통과했다. 발전소 위주의 전력 공급 정책에 한계가 이른 국내 전력 시장에서 절약된 전력 소비량을 바탕으로 한 새로운 에너지 시장이 만들어질 가능성이 높은 상황이다. 

새롭게 형성되는 시장에서 기업들이 빠른 사업 경험과 역량을 쌓을 수 있도록 전기 요금 체계 개편 등 지원책과 발전사업자 중심의 규제 완화 및 다양한 제도적 보완책이 마련되어야 할 것이다. 기업들의 시장 개척 노력과 함께 정부 지원이 잘 어우러진다면 ESS를 바탕으로 한 국내 에너지 신시장 확대는 물론 국내 ESS 사업의 글로벌 ESS 사업으로의 빠른 확장도 가능할 것이다.

일본 태양광 시장 미래의 태양광 산업 게임 룰이 보인다 

LG경제연구원 보고서, 새로운 유통, 소프트뱅크 등 비태양광 기업 진출 등 주목 

올 1분기 일본이 세계 태양광 산업의 최대 시장으로 부상했다. 세계 태양광 수요는 9.34GW를 기록했고, 일본은 이 기간 동안 가장 많은 2.21GW를 설치, 전체 수요의 24%를 차지했다. 2013년 최대 수요 시장이었던 중국은 이보다 적은 1.61GW를 설치했을 뿐이다. 

일본이 태양광 시장에서 주목을 받게 된 것은 이번이 처음은 아니다. 1970년대 태양광 산업이 태동했을 때부터 일본은 그 중심에 있었다. 오일쇼크 이후 일본은 태양광을 미래 대체에너지로 선정하고 국가전략산업으로 집중 육성하겠다는 의지를 밝혔다. 

1974년 정부 차원의 R&D 투자 지원을 통해 태양전지의 가격 하락을 주도하겠다는 ‘선샤인 프로젝트(Sunshine Project)를, 1993년에는 기존 ‘샤인 프로젝트’를 보완한 ‘뉴선샤인 프로젝트(New Sunshine Project)’를 추진했다. 

R&D에 대한 지원 이외에도 수요 확대를 위한 정책도 실시했다. 1992년 고정가격매입제도를 도입했고, 1997년에는 ‘신에너지법’을 제정, 설치 보조금 지급도 시작했다. 2003년부터 RPS(의무할당제)를 도입하여 발전사업자로 하여금 일정비율의 신재생에너지 설치를 의무화했다. 

이 같은 정부의 강력한 정책적 지원에 힘입어 일본 태양광 수요는 1997년부터 2003년까지 세계 1위를 고수했고, 공급 측면에서도 시장 점유율 1위를 지켜왔다. 2004년 당시 세계 태양전지 기업 상위 5개 기업 중 4개를 샤프, 교세라, 산요, 미쓰비시 등 일본 기업이 차지했을 정도다. 하지만 2005년 일본은 재정난을 이유로 보조금 제도를 폐지했고, 독일, 스페인 등 유럽 국가들이 태양광 시장의 중심으로 부상했다. 

공급 측면에서도 일본 기업은 태양광 산업 내 게임 룰이 ‘고효율’에서 ‘저가격’으로 변화함에 따라, 2007년을 기점으로 독일 및 중국 기업에게 Top Tier의 자리를 내주었다. 이후 일본 정부는 2008년 글로벌 금융위기를 극복하기 위한 방안의 일환으로 태양광 산업의 집중 육성 의지를 다시금 밝혔고, 태양광 발전 비중을 2030년까지 현재의 40배 수준으로 확대하겠다는 ‘후쿠다 비전’을 발표하기도 했다. 하지만 이것만으로 수요와 공급 측면에서 독일과 중국 등 경쟁국과의 격차를 좁히기에는 역부족이었다. 

2011년 3월 동일본 대지진으로 촉발된 후쿠시마 원전 사고 이후, 일본 태양광 시장은 달라졌다. 50여 개의 원전 가동이 중단됨에 따라 일본 전력시장은 근본적인 변화 요구에 직면하게 된 것이다. 전력난은 해결될 기미가 보이지 않았고, 엎친 데 덮친 격으로 전력회사는 석탄 등 화력발전 연료비의 증가에 따른 적자 지속으로 전기료 인상이 불가피한 상황에 봉착했다. 이에 따라 일본은 원전을 대체할 에너지원 확보가 시급해졌고, 신재생 에너지, 특히 태양광 발전에 다시 주목하기 시작했다. 보다 강력한 정책적 지원을 통해 태양광 발전을 확산시키겠다는 의지를 표명하며, 2009년 재도입한 ‘고정가격매입제도’를 2012년 ‘재생가능에너지 전량 매입제도’로 개정했다. 개정의 주요 골자는 10kW 미만의 주택용 태양광 발전설비 위주로 적용했던 높은 매입가격(38엔/kWh)을 10kW 이상에도 적용하겠다는 것이다. 이번 개정을 통해 일본 태양광 시장은 2013년 세계 2위, 2014년 1분기 세계 1위의 수요국으로 도약할 수 있게 되었다. 

일본 태양광 시장, 기존 시장과 다르다 

일본 태양광 수요 확대는 한동안 불황에 빠졌던 태양광 기업에는 희소식이 될 것으로 예상된다. 일본 시장의 성장이 지속될 것인지의 여부는 일본 정부의 정책적 지원 규모와 방향에 따라 달라지겠지만, 회복되고 있는 세계 태양광 산업에서 중요한 역할을 할 것이라는 사실은 의심의 여지가 없다. 

원전의 재가동이 불투명하고 화석 연료를 이용한 화력 발전은 일본이 지금까지 추구해온 저탄소 경제, 환경 친화적 산업 육성에 위배되기 때문에 신재생에너지 산업의 확대는 불가피할 것으로 전망하고 있기 때문이다. 하지만 일본 시장은 기존 최대 수요국이었던 독일이나 중국과는 사뭇 다른 특징을 보이고 있다. 

경쟁 플레이어가 달라졌다 

일본의 샤프, 중국의 트리나솔라, 잉리솔라, 독일의 큐셀(2012년 한화에 피인수) 등은 각국의 대표적 태양광 기업이다. 이들의 공통점은 태양광 셀 및 모듈 제조기업이라는 것이다. 일본을 비롯하여 일찍이 태양광 산업을 육성한 나라들은 자국의 태양광 관련 제조기업에 대한 지원을 아끼지 않았다. 

일본은 1970년대부터 기술개발을 위한 지원을, 독일과 중국은 설비 투자를 위한 저리 융자와 세제 혜택 등을 통해 내로라하는 기업들을 탄생시켰다. 일본과 독일은 내수시장 활성화를, 중국은 수출산업으로 육성을 하기 위함이었다. 하지만 제조기업에 대한 정부 지원은 태양광 산업에 오히려 독으로 작용했다. 강력한 정부 지원에 힘입어 중국 기업들은 대규모 투자를 감행했고, 결국 태양광 산업은 공급 과잉이 점차 심화되는 양상을 보였기 때문이다. 

제조업체 중심에서 발전서비스사업자로 축 이동 

반면, 일본은 지난 2010년까지만 해도 1GW에 못 미치던 태양광 신규 수요가 2013년 9GW로 폭발적으로 성장하고 있음에도 불구하고 제조업 육성에는 그다지 관심이 없어 보인다. 태양광 전문 컨설팅 업체인 RTS에 따르면, 일본의 태양광 모듈 수입 비중이 2011년 16%에서 2013년 40%를 넘어섰다고 한다. 

그럼에도 불구하고 일본의 태양광 기업들은 투자를 자제하고 있는 상황이다. 얼마 전, 닛케이 신문은 일본 태양광 기업들이 설비 투자를 미루고 있다고 보도했다. 지난 1분기 세계 최대 출하량을 기록한 샤프는 증설보다는 해외 기업을 통한 OEM(주문자상표부착생산) 방식으로 물량에 대응하고 있다. 일본 내 2위 기업인 교세라 역시 증설 의지는 희박해 보인다. 태양광발전 매입 가격이 계속 하락하고 있어 수요가 지속적으로 유지될 것으로 보지 않고, 앞으로 몇 년 안에 포화가 될 것이라고 전망하고 있기 때문이다. 

이처럼 일본의 태양광 산업은 증설을 자제하고 있는 제조업 대신, 발전 시스템 구축 및 운영 등 발전 서비스의 영역으로 중심축이 옮겨가고 있다. 폴리실리콘, 태양전지 등은 이미 공급 과잉 상태가 지속되고 있어 내수 활성화, 더 나아가서 수출산업으로의 육성도 승산이 없다는 판단에서이다. 일본의 전력시장 구조도 발전 서비스 사업 확산에 영향을 미쳤다. 일본의 전력시장은 도쿄전력, 간사이전력 등의 전력회사뿐만 아니라, 민간 기업 및 개인도 전력을 생산하여 사용, 판매가 가능한 구조다. 1995년 전기요금의 인하와 서비스 품질개선을 위해 전력 판매 자유화 정책을 도입한 결과다. 

지금까지는 대규모 공장이나 쇼핑시설 등에서 전력 판매 회사를 자유롭게 선택할 수 있는 전력 도매 자유화가 실시되었고, 2016년부터는 일반 가정에서도 전력 공급 회사를 선택할 수 있도록 전력 소매시장의 완전개방도 시행될 예정이다. 이에 더해 태양광 발전은 개정된 FIT(Feed in Tariff: 전력매입제도)로 인해 10kW 이상의 발전에 대해서도 전력 판매를 통한 혜택을 받을 수 있게 되었다. 전력 소매 완전 자유화와 확대된 FIT로 인해 기업들의 태양광 발전 사업 진출이 활발해지고 있다. 

소프트뱅크, 도요타도 진출 

주목해야 할 점은 소프트뱅크, 마루베니상사, 도요타 등 태양광 사업과 관련이 없는 기업들의 진출이 늘어나고 있다는 것이다. 가장 적극적인 행보를 보이는 기업은 소프트뱅크다. 소프트뱅크는 원전 사고 직후인 2011년 10월 자회사로 SB에너지를 출범시켰다. 

SB에너지는 2012년부터 일본 전역에 걸쳐 2GW 규모의 태양광 발전소를 건설하겠다는 계획으로 사업을 추진하고 있으며, 샤프, 교세라 등 태양전지 제조기업을 통해 태양광 패널을 공급받아 돗토리현, 도치기현 등 전국 7곳에 태양광 발전소를 완공했다. 또한 5천만 명의 통신 가입자를 기반으로, 주력 사업인 통신과 전력 상품을 혼합해 가격 할인 혜택을 주거나, 재생에너지만으로 발전시킨 전기를 판매하는 상품 등도 기획하고 있다. 

같은 업종의 경쟁자인 KDDI도 자회사인 주피터텔레콤을 중심으로 전력사업에 진출하겠다고 발표했다. 주피터텔레콤은 스미토모상사 계열의 서미트에너지에서 구입한 전력을 아파트에 공급하고 있는데, 이를 기존 사업인 다채널 방송과 인터넷 회선에 전력을 세트로 묶어 판매한다는 계획이다. 

발전사업의 경험과 네트워크를 가진 상사의 진입도 활발하다. 마루베니상사는 규슈 지역을 중심으로 태양광 발전소 운영에 나섰다. 이 기업은 지난해 82MW 규모인 일본 최대 태양광 발전소인 ‘오이타 솔라 파워’의 시운전도 개시했다. 뿐만 아니라, 최근 자본금 3억엔을 출자해 ‘노베 오카 메가솔라’를 설립, 아사히카세이 공장 부지에 1MW급의 태양광 발전소를 설립하겠다는 계획도 세웠다. 

도요타그룹의 종합상사인 도요타통상도 도쿄전력과 함께 홋카이도와 도호쿠 지역에 총 100MW 규모의 메가솔라 프로젝트를 추진 중이며, 전국 자동차 판매점을 전력 판매 네트워크로 활용한다는 계획이다. 유통기업인 일본생활협동조합(생협)은 전국에 퍼져있는 물류센터 옥상에서 태양광 모듈을 설치, 여기서 생산된 전력을 전국 슈퍼마켓 체인망을 통해 판매, 관리하는 시스템을 준비하고 있다. 

이들의 공통점은 네트워크와 인프라를 보유하고 있다는 점이다. 2016년 전력 소매 자유화가 시행될 경우, 통신 인프라를 보유하고 있는 소프트뱅크, KDDI 등 통신사를 비롯하여 판매체인을 가지고 있는 유통업체와 자동차 회사 등은 기존 사업의 네트워크를 판매거점 및 인프라로 사용할 수 있다.

일본시장에서는 자금력 중요 

자금력도 일본 태양광 산업에서는 중요한 부분이다. 일본의 발전소 프로젝트는 기본적으로 경영주가 장기 보유하는 경우가 많은 것이 특징이다. 유럽 등 대부분 국가에서는 발전사업을 추진할 때, 디벨로퍼(Developer)와 프로젝트 파이낸싱이 가능한 기업, 지역 발전 사업자 등이 SPC(특수목적회사: Special Purpose Company)를 만들어 발전소 건설이 완료되면 지분 일부를 매각하여 수익을 창출한다. 

반면, 일본 기업들은 프로젝트 파이낸싱을 이용하지 않고 자사 보유 자금만으로 투자, 발전소를 보유함으로써 지속적인 수익을 내는 경우가 많기 때문에 충분한 자금력이 뒷받침되어야 한다. 특히, 태양광 발전사업은 실질적으로 법인세율이 40% 이상 되는 상황에서 세제 혜택과 함께 연평균 10% 이상의 지속적인 수익을 낼 수 있다는 점에서 자금이 확보되어 있는 기업에는 매력적인 사업 영역인 것이다. 

이러한 현상은 지금까지의 태양광 산업과는 다르다. 폴리실리콘에서 웨이퍼, 태양전지와 모듈, 발전 및 운영으로 이어지는 밸류체인 내에서 주로 셀/모듈을 제조하는 태양광 전문기업들이 세계 시장을 점유하기 위한 경쟁을 해왔다. 발전사업으로의 진출은 주로 태양광 제조기업들이 수익성 개선을 위한 다운스트림으로의 확장이 대부분이었다. 하지만 일본 태양광 시장은 자금력과 인프라를 보유한 모회사를 등에 업은 대규모 발전사업자들이 속속 등장함에 따라 산업의 무게 중심은 다운스트림으로 점점 옮겨갈 것이고, 경쟁전선 역시 전방위로 확대될 것으로 보인다.

유통구조가 달라졌다 

태양광 발전 시스템은 주택용, 발전소용을 불문하고 제조기업과 발전사업자, 건설기업 등을 중심으로 B2B의 형태로 유통되는 것이 일반적이었다. 주택용은 중개자 역할을 하는 디스트리뷰터(Distributor)와 설치를 책임지는 인스톨러(Installer)를 중심으로, 발전소용은 종합상사와 건설사, 발전사업자를 중심으로 유통되었다. 일본의 태양광 발전 시스템은 이와 달리 다양한 유통채널을 통해 수요를 창출해 가고 있다. 

소비자가 직접 선택하고 설치 

FIT를 부활시킨 2009년부터 야마다전기, 코지마, 빅카메라 등 전자제품 양판점에서 태양광 발전 시스템을 전시, 판매하기 시작했다. 일본 전자제품 양판점 업계 1위 업체인 야마다전기는 2009년 10월 개점한 이케부쿠로 매장 벽에 전시공간을 마련해 샤프와 중국 썬텍의 패널을 전시했다. 

주택 리모델링 회사인 웨스트홀딩스와 손을 잡고 판매를 시작했고, 합작을 통해 태양광 발전 시스템의 설계 및 설치 서비스를 담당하는 ‘야마다전기 솔라에너지’라는 회사를 세워 본격적으로 태양광 발전 시스템 판매에 돌입했다. 빅카메라는 태양광 모듈과 함께 쿠킹히터 등 다른 전기제품과 진열, 태양광 발전을 통한 All電化(난방, 요리, 급탕의 에너지원을 모두 전기로 하는 것)주택을 제안하고 있다. 

코지마는 좀 더 적극적으로 태양광 패널 판매를 위한 준비를 하고 있다. 태양광 발전 시스템 판매를 위한 전문 판매인력 육성을 위한 연수시설을 개설했고, 설치, 시공, 보조금 제도 등을 일괄적으로 처리해주는 서비스도 제공하고 있다. 

전자제품 양판점 이외에도 주거 전반에 관련된 잡화와 설비, 인테리어 제품들을 판매하는 홈센터도 새로운 유통채널로 떠올랐다. 대형 할인매장인 돈키호테 그룹의 홈센터인 ‘도이토’와 ‘카인즈’ 등은 2011년 지진 이후 절전테마상품으로 태양광 발전 시스템을 판매하기 시작했다. 오프라인이 아닌 인터넷 쇼핑몰이나 홈쇼핑에서도 태양광 발전 시스템을 구입할 수 있다. 일본 최대의 인터넷 쇼핑몰 라쿠텐은 휴대용부터 비상전력용까지 다양한 용량의 태양광 발전 시스템을 판매하고 있다. 이러한 움직임은 태양광 발전 시스템 유통이 B2B에서 B2C로 확대됨을 의미한다. 소비자가 직접 태양광 발전 시스템을 선택하고 설치할 수 있게 됨에 따라, 태양광 기업들은 B2B 유통 구조에서 중요하게 여겨졌던 가격 경쟁력뿐만 아니라 브랜드와 A/S 등에서도 경쟁력을 확보해야 하는 상황이 되었다.  

지붕 대여제, 부동산업과 비슷한 양상으로 전개

2012년 도입한 ‘지붕 대여제’는 기존 B2B 유통구조에 부동산업의 성격을 더할 것으로 보인다. ‘지붕 대여제’는 발전사업자가 일정 면적의 지붕을 빌려 태양광 발전 시스템을 설치, 생산한 전력을 전력회사에 판매하여 얻은 수익의 일부를 임대인에게 지불하는 제도이다. 일본 정부는 정부 주도로 ‘지붕 대여제’를 도입했다. 

독일에서도 일부 공장을 중심으로 지붕을 발전사업자에게 대여하는 사례가 있었지만, 지방 정부의 주도로 제도화하는 것은 일본이 처음이다. 가정에서 태양광 발전 시스템을 설치하고 전력을 판매해 얻는 수익으로 비용을 회수하는 데에 시간이 오래 걸리기 때문에 태양광 발전 확산에 지장을 준다는 판단에서다. 도쿄도를 비롯하여 가나가와현, 군마현 등 지방 정부에서는 발전사업자와 지붕 임대인과의 중개를 시작했다. 가나가와현은 고등학교를 포함한 20개의 공공시설의 지붕을 임대하여 지방 정부 수익으로 이용하겠다는 계획도 밝혔다. 지방정부는 중개를 담당하는 디스트리뷰터(Distributor), 공공시설 지붕의 임대인 등의 역할을 담당한다. 

민간기업의 참여도 활발하다. 라쿠텐은 한화큐셀과의 합작으로 특수목적법인(SPC)인 ‘RNH솔라’를 설립했다. RNH솔라가 주택과 건물 지붕의 임대 계약을 맺고, 라쿠텐이 발전소 운영·관리를, 한화큐셀은 발전 설비를 공급하게 된다. ‘지붕 대여제’가 도입됨에 따라 기존 유통 구조인 디스트리뷰터와 발전사업자 사이에 지붕의 임대 중개 및 계약을 담당하는 기업이 나타나 부동산업과 비슷한 양상을 보일 것이며, 이들의 협상력 또한 커질 것으로 전망된다. 

솔루션 사업이 확장되고 있다 

태양광 산업이 불황에 빠지면서 대부분 기업들은 단품 위주의 사업만으로 수익성 확보가 쉽지 않았기 때문에 솔루션 영역까지의 확장은 당연한 전략이었다. 이에 따라 태양광 관련 전시회에서는 태양광 모듈과 인버터, 에너지 저장장치 등을 합쳐 전시하는 것이 일반적인 모습이었다. 

중국의 BYD, 프랑스의 Saft 등 배터리 관련 기업은 배터리를 중심으로, 독일 SMA 등은 인버터 등 중전기기를 중심으로 한 솔루션을 내놓았다. 태양광 솔루션의 원가는 모듈이 40%, 주변기기를 포함한 BOS(Balance Of System)이 60%를 차지하고 있다. 셀/모듈 사업이 저수익 구조로 고착화되고 있는 상황에서 배터리와 인버터, 케이블 등에서의 수익성 확보가 필수적이었기 때문이다. 

솔루션 사업 : 태양광+ESS+HEMS

일본의 태양광 기업 역시 솔루션 사업으로의 확장에 적극적으로 대응하고 있으며, 이에 더해 정부의 ESS(Energy Storage System) 보조금 지급 정책에 힘입어 태양광 발전 시스템과 ESS의 결합은 속도를 내고 있다. 일본 정부는 계획 정전 및 비상시 정전에 대비하기 위해 기업과 가정에 ESS 보급을 장려하고 있다. 

ESS 설치 시 비용의 1/3 수준을 중앙정부에서 보조하기 위해 2012년부터 210억엔의 예산을 배정했고, 각 지방정부에서도 보조금을 지원하고 있다. 이에 따라 태양광 발전 시스템과 ESS용 전지, EMS(Energy Management System)를 결합한, 마이크로그리드의 일환인 ‘스마트하우스’ 판매가 본격화되고 있다. 

파나소닉은 태양광발전 시스템과 ESS, HEMS(Home Energy Management System), 스마트미터를 결합한 ‘파나 홈(Pana Home)’을 통해 실증 사업을 추진 중이다. 태양전지 제조기업인 교세라도 삼성SDI, 니치콘과 함께 태양광+ESS+HEMS(Home Energy Management System)를 패키지로 한 사업을 시작했다. 

가전기기와 전기차도 연결태양광 발전과 ESS, HEMS 등 태양광 발전시스템에 국한된 솔루션을 넘어 가전기기나 전기차 충전기 등과 연결한 확장된 솔루션 사업도 속속 등장하고 있다. 히타치는 태양광 발전과 보안시스템, 빌딩 관리를 연결한 ‘BIVALE’이라는 솔루션을 내놨다. 보일러, 가스배관, 태양광 발전 시스템 등에 센서를 부착하여 에너지 생산과 소비에 대한 관리를 할 뿐만 아니라 냉난방 공조와 가스 누출 등에 대한 모니터링과 제어를 포함한 빌딩 관리, 보안 시스템까지 결합했다. 

혼다는 최근 구축한 실험용 스마트홈에서 태양광 발전과 HEMS를 연결하여 냉난방, 환기, 조명, 온수, 가전기기는 물론 전기차 충전에 필요한 에너지를 모두 얻겠다는 계획을 밝혔다. 자동차 기업인 혼다가 스마트홈 개발에 앞장서고 있는 이유는 전기차 배터리를 가정 전력망의 중심축으로 활용하겠다는 목표를 설정했기 때문이다. 이처럼 일본의 태양광 산업에서 추구하고 있는 솔루션 사업은 태양광을 통해 에너지를 생산, 저장, 사용하는 것을 넘어 태양광 발전을 중심으로 한 마이크로그리드로의 확장을 꾀하고 있다. 

국내 기업에게 기회인가, 위협인가 

일본 태양광 시장의 부활은 국내 태양광 기업에게 ‘가뭄에 단비’와 같았다. 일본 태양광 시장은 늘어나는 수요에 비해 공급량이 부족한 상황이었기 때문에 국내 기업의 실적에 긍정적으로 작용했다. 폴리실리콘, 셀/모듈 등 전체 밸류체인에 걸쳐 30~40%(2012년 기준)까지 떨어졌던 국내 기업들의 공장 가동률이 2013년 하반기에 들어서면서 80~90% 수준으로 개선되었다. 이에 따라 OCI, 한화 등 국내 태양광 기업들은 올해 1분기 흑자 전환에 성공했다. 

국내 기업, 브랜드와 발전 솔루션 등에서 유리 

국내 기업에 유리한 분위기는 당분간 이어질 것으로 보인다. 일본의 내수시장은 일반적으로 자국 기업의 기술력을 중심으로 성장한다는 폐쇄적인 특성을 가지고 있어 가격 경쟁력만으로 쉽게 진입하기 어렵다. 

특히 일본 태양광 시장은 주택용 비중이 80% 수준으로 월등히 높아 고효율에 대한 니즈도 크다. 때문에 가격 경쟁력만으로 세계 태양광 시장을 장악하고 있던 중국 기업들이 일본 시장에서 고전을 면치 못하고 있는 상황이다. 반면, 국내 기업들은 브랜드와 철저한 A/S, 장기 보증 등의 강점을 가지고 일본 시장에 적극적으로 진출하고 있다. 

선두에는 한화그룹이 있다. 한화는 한화 솔라원과 한화큐셀을 통해 소프트뱅크, 마루베니상사, 스미토모 상사 등과 모듈 공급 계약을 맺었고, 라쿠텐과는 합작회사를 설립했다. 한화는 지난해 총 520MW를 수출해 일본 시장에 진출한 해외 기업 가운데 최대 판매고를 올렸다. LG전자도 올해 일본으로의 수출 목표를 200MW로 지난해보다 높여 잡았다. LG전자는 고효율 제품과 브랜드를 내세워 중국 제품보다 가격이 높음에도 불구하고, 작년에 182MW를 일본으로 판매했다. 

LS산전의 접근은 조금 다르다. 경쟁사들보다 한발 앞선 2009년에 일본 시장에 진출했고, 태양광 셀과 모듈 판매 대신 태양광 발전솔루션으로 진출하고 있다. LS산전은 공급 과잉이 심한 태양광 셀, 모듈을 배제하고, 인버터, 배전반, 변압기, 모니터링 시스템, ESS 등 발전소 건설에 필요한 전력설비 공급에 초점을 맞췄다. 

그 결과, 태양광 산업의 불황기였던 2010년에도 흑자를 기록했고, 2013년에는 1500억원 이상의 매출을 기록하기도 했다. 이처럼 일본 태양광 시장은 지금까지 중국의 기세에 눌려 애물단지 취급을 받던 국내 태양광 산업의 돌파구가 되고 있다. 태양광 제조기업뿐만 아니라 LS산전과 같은 발전 시스템을 제공하는 기업, 또는 ESS를 중심으로 태양광 발전 시스템을 구성하는 기업, 발전소 건설/시공을 하는 기업 등도 합작을 통해 진출할 수 있어 국내 기업에게는 기회로 작용할 것으로 보인다. 

리스크: 보조금 축소와 중국 기업의 저가 공세

하지만 중국 기업의 공세도 거세다. 아직까지 일본 내 점유율이 잉리솔라 6.7%, 트리나솔라 3.1%로 일본 기업과 국내 기업의 점유율에는 못 미치는 수준이지만, 유럽과 미국에서 반덤핑 제재를 받고 있는 중국 기업 입장에서 일본은 공략해야만 하는 시장이다. 

그렇기 때문에 중국 기업 역시 일본 기업과의 협력, OEM 공급 등을 통해 점유율 확대를 위한 노력을 하고 있다. 잉리솔라는 태양광 발전 시스템 설치업체인 웨스트홀딩스와 판매 제휴를 맺었다. 

중국 기업은 샤프, 도시바 등 생산능력이 부족한 기업들의 OEM 공급자가 되어주기도 한다. 중국산 OEM까지 포함하면 중국 제품의 일본 시장 점유율은 16%까지 올라간다. 브랜드와 기술력, 신뢰성 등에서 열위를 나타내고 있는 중국 기업이지만, 점유율 확대를 위해 저가 전략을 지속적으로 구사한다면, 국내 기업의 일본 시장 내 지위도 장담할 수 없을 것이다. 

보조금 감축의 리스크도 존재한다. 몇 년 전 독일과 이탈리아의 사례처럼 보조금으로부터 촉발된 시장이 보조금 축소로 인해 버블이 꺼질 가능성도 있다는 것이다. 현재 일본은 10kW 미만 주택용 잉여전력에 대해 10년간 kWh당 38엔(세금 포함), 10kW 이상 비주택용 발전설비 대해 20년간 kWh당 37.8엔에 전량 매입하는 제도를 시행 중이다. 

FIT 금액을 매년 축소하고, 기준가격 적용기간도 단축하는 방안을 검토 중이어서 변수가 존재한다. 2012년 42엔에서 2013년 38엔으로 줄었고, 조만간 30엔 정도가 될 것이라는 전망이 지배적이다. 이는 고비용의 발전이 증가해서 이용자의 부담이 무거워지는 것을 방지하려는 의도이다. 이렇게 되면 수익의 보전을 위해 EPC, 발전사업자 등 다운스트림에서는 저가의 모듈을 요구할 가능성이 높아질 것이고, 가격 경쟁력을 이미 확보한 중국 기업에게는 유리한 상황이 될 것이다. 

일본 태양광 시장이 지속적으로 고성장을할 수 있을지에 대해서는 장담할 수 없다. 기존 태양광 시장과는 다르게 조성되고 있는 일본 시장의 특징이 주류가 될지에 대해서도 아직 단언하긴 어렵다. 하지만 일본 태양광 시장의 방향은 에너지의 생산과 사용, 관리에 대한 미래 방향성과 맞물리는 것은 사실이다. 

이미 미국에서 시행하고 있는 전력 소매 자유화를 통해 소비자들은 자신이 원하는 에너지 믹스를 확보한 전력회사를 선택할 것이고, 마이크로그리드가 확산되면서 전자제품 판매점에서 직접 발전 시스템을 구매할 것이다. 

설령 일본 태양광 시장이 보조금 축소로 인해 버블이 꺼진다 할지라도, 국내 기업에게는 태양광 산업의 게임 룰, 더 나아가서는 전력 산업의 게임룰에 대한 고민과 대응을 할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 

<출처: LG경제연구원>

삼성SDI, 미국에 FR용 ESS 배터리 공급

삼성SDI의 중대형 배터리가 미국의 대규모 전력 주파수 조정(FR)용 에너지저장장치(ESS) 구축 사업에 공급된다. 삼성SDI는 미국 캘리포니아주 전력회사가 추진하는 FR용 ESS와 ‘신재생+ESS’ 구축 사업 배터리 공급업체로 선정됐다. 국산 배터리가 해외 전력 FR용 설비에 적용된 건 이번이 처음이다.

이달 착공하는 이 사업은 배터리 용량 6MWh 규모로 3MWh는 FR용 ESS로, 나머지 3MWh는 산악지역의 마이크로 그리드(독립전력망)용 ESS로 구축된다. 삼성SDI 중대형 리튬이온 이차전지와 배터리관리시스템(BMS)을 포함해 대형 전력변환장치(PCS)는 ABB가 공급한다. 배터리 솔루션 가격만 약 40억원에 달한다.

FR용 ESS는 송전망과 배전망을 잇는 변전소에 구축돼 전력량을 일정하게 유지시켜 배전망에 전력을 안정적으로 공급하는 데 활용된다. 일반적으로 FR는 전력 변환 과정에서 전력을 보충하기 위해 발전량의 약 5%를 석탄과 LNG 위주 고원가 발전기를 가동해 공급능력을 조절했다. 하지만 ESS를 활용하면 고원가 발전소를 가동할 필요가 없기 때문에 경제성이 매우 뛰어나다.

‘신재생+ESS’ 구축 사업은 태양광·풍력 등 신재생에너지 발전기에서 생산된 전력을 ESS에 저장했다가 전력망에 공급한다. 날씨 변화에 따라 생산량이 불규칙할 경우 ESS 전력을 보충해 안정적인 전력 공급을 지원하고 발전기 시동전원으로도 활용된다.

삼성SDI는 이번 사업으로 캘리포니아 주정부가 하반기 실시하는 초대형 ESS 구축 사업 입찰에도 참여할 예정이다. 

주파수조정(FR: Frequency Regulation)용 ESS=안정적인 전력망 운영을 위해 순간적인 수요 변동에 따른 주파수 상승 시 전력계통의 전력을 ESS에 충전하고 주파수 하락 시 전력을 방전해 주파수를 조정하는 기술이다. 지금까지는 전력 생산 과정에서 발생하는 교류를 보충하기 위해 발전량의 약 5%를 석탄과 액화천연가스(LNG) 등 고원가의 발전기를 가동시켜 공급 능력을 조절했지만 ESS로 대체하면 주파수조정 비용을 줄일 수 있다. <출처: 삼성SDI>

LG그룹 에너지사업 지원 기반‘태양광’에서 꽃 피워

태양광 `가전제품에 맞춰 가정용 시장 본격 진출

태양광 발전 설비가 가전제품으로 진화하면서 태양광 업체들이 가정용 태양광 시장에 적극 뛰어들고 있다. 수요는 서울시 가정용 태양광 보급 사업이 불을 붙였다. 서울시는 올해 24억원의 보조금을 지급해 미니 태양광 보급에 나서고 있다. 서울시가 사업성과에 따라 매년 지원 대상을 늘리겠다는 것도 시장 확대의 청신호다.

태양광 업체 중 LG전자의 행보가 두드러지는데, LG전자는 이달 초 독일에서 열린 세계 최대 태양광 전시회인 인터솔라에서 ‘모듈·인버터 일체형’ 태양광 발전시스템을 선보였다.

이번에 출시한 제품은 태양광 모듈과 마이크로(소형) 인버터를 일대일로 결합한 제품으로 콘센트에 꽂으면 생산한 전력을 바로 집에서 사용할 수 있다. 기존 가전제품과 동시에 사용하면 전력 소비를 줄일 수 있다.

LG전자는 미국 하와이와 유럽 등 일조량이 풍부한 해외에서 먼저 제품 영업에 나설 계획이다. 

태양광 업계가 가정용 시장 진출을 준비하는 것은 앞으로 발전용 시장 경쟁이 더욱 치열해질 것으로 예상되기 때문이다. 발전용 태양광 시장은 중국 등 메이저 기업과 가격 경쟁이 치열해지고 수익성도 급락한데 반면에 이제 개화에 접어든 가정용 시장은 베란다, 외벽 등에 설치 가능한 다양한 제품이 나오면서 더욱 세분화되고 규모가 커지는 상황이다.

세계 최대 태양광 시장으로 부상한 일본은 올해 10GW 내외 설치량을 기록할 것으로 전망된다. 한국수출입은행에 따르더라도 이 중 가정용 시장은 30%까지 비중이 높아질 것으로 예상된다. 유럽과 미국 시장에서도 가정용 태양광 시장 점유율은 매년 상승하는 상황이고 국내도 성장 잠재력이 충분하다는 데 이견이 없다.

태양광 제품이 가정용 시장까지 진입하면서 제조 기업은 다양한 마케팅 시나리오를 준비하고 있다. LG전자는 기존 가전제품 분야에서 확보한 브랜드 인지도와 시너지가 가능하다는 판단이다. 

앞으로 TV와 냉장고 등 일반 가전제품과 더불어 태양광 발전 설비를 패키지화해 판매하는 등 다양한 마케팅이 가능하다. 특히 영업이익률이 낮은 태양광 사업 부문에서 가정용 제품으로 부가가치를 높일 것으로 기대된다.

모듈 인버터 일체형 태양광 발전시스템 하반기 상용화

LG전자가 태양광 사업에서 발상을 전환했다. 이른바 태양광 발전시스템의 가전 제품화 전략이다. 지금까지 대규모 발전소용 제품 개발에 주력해 왔지만, 가정용 태양광 제품을 새로운 성장 동력으로 삼았다. 가전 분야에서 쌓은 브랜드 인지도로 경쟁이 치열한 태양광 시장을 초기 선점할 수 있다는 판단이다.

LG전자는 최근 ‘모듈·인버터 일체형’ 태양광 발전시스템을 개발하고 하반기에 출시할 계획이다. 제품은 태양광 모듈과 마이크로(소형) 인버터를 1대 1로 결합했다. 주택이나 건물 등 공간 태양광 발전시스템을 설치할 때 공간 제약이 따르는 곳에 적합하다. 모듈을 여러 장 연결할 때 발생하는 효율 저하 문제가 사라져 더 많은 전력을 생산할 수 있다.

LG전자 최고 효율 제품인 ‘N-타입’ 300W 모듈을 상용화하게 되면 한 달 약 30kWh의 전력을 생산해 전기요금 4,800원을 절약할 수 있다. 콘센트에 꽂으며 생산한 전력을 바로 집에서 사용해 사실상 가전제품이나 다름없다. LG전자는 마이크로 인버터도 직접 양산하는 등 사업 규모를 키우고 있다.

6월 독일 뮌헨에서 열리는 인터솔라를 시작으로 세계시장에 가정용 태양광 발전시스템을 선보일 예정이다. 하와이 등 일조량이 좋고 제품 반응이 좋은 시장부터 영업을 시작한다. LG전자가 가정용 태양광 제품을 내놓은 것은 시장 성장성이 크고 가전 분야에서 확보한 브랜드 인지도를 활용할 수 있기 때문이다. 태양광 빅마켓인 일본을 비롯해 유럽, 미국의 가정용 태양광 시장은 급성장하고 있다.

LG전자 관계자는 “가정용 태양광 발전시스템을 개발해 출시를 계획하고 있다”면서 “제품 콘셉트나 생산 규모는 고민하고 있다”고 말했다.

LG전자의 태양광 시장의 약진은 LG그룹의 에너지 사업에 대한 대대적인 투자와 마케팅에 힘입은 바 크다. LG그룹은 LG전자, LG화학, LG유플러스, LG CNS 등 계열사의 에너지 관련 제품과 기술을 집결시켰다. 즉, 친환경 에너지의 생산에서부터 저장, 효율적 사용에 이르는 ‘에너지 솔루션’을 차세대 성장엔진으로 적극 육성한다는 전략이다. 

LG는 특히 ESS(에너지저장시스템), 고효율 태양광 모듈 및 발전용 연료전지 시스템, 가스 및 지열 활용 냉난방 시스템, 고효율 전력 변환 장비, 스마트 미터 시스템, 빌딩관리시스템(BMS), 에너지 관리 시스템(EMS), 스마트그린솔루션 등이 사업 전개의 핵심 전략으로 내세우고 있다. 

사업장에 태양광, ESS 등 구축 통해 기술력과 신뢰 검증

최근 LG는 태양광 모듈 설치가 가능한 전국의 모든 사업장에 지붕형 태양광 발전소를 전면 구축기로 했다. 이를 위해 3월 LG디스플레이 파주 사업장을 시작으로 연말까지 LG전자, LG이노텍, LG생활건강, LG하우시스 등 계열사의 전국 19개 사업장 지붕에 총 19MW급의 태양광 발전소를 설치할 계획이다.

생산된 전기는 전력거래소를 통해 파주, 구미, 울산 등 사업장 인근 지역에 공급돼 국가적으로 전력피크 절감에 기여할 것으로 기대된다.

LG의 지붕형 태양광 발전소는 완공 후 7,600여 세대가 1년 동안 사용할 수 있는 연간 22.8GW의 전력 생산하게 된다. 7만여 개의 태양광 모듈을 사용해 설치 면적은 축구장 32개 크기와 비슷한 23만1,000 평방미터(m2)에 달한다.

동일량의 전력생산을 위한 화력발전소 운영 대비 연간 1만여 톤의 이산화탄소를 감축시키는 효과를 거둘 것으로 회사 측은 보고 있다.

기존 LG가 운영 중인 LG전자 창원과 구미, LG화학 오창을 포함하면 LG의 지붕형 태양광 발전소 규모는 총 23개 사업장에 총 27.4MWh로 증가된다. 이들 사업장의 발전 용량과 설치면적을 합치면 지붕형 태양광 발전소로는 국내 최대 규모가 된다.

또한 ESS 경쟁력 세계 1위 기업인 LG화학은 익산과 오창 공장에 국내 최대 규모의 에너지저장시스템을 구축한다. 

이는 자사 사업장에서 ESS를 적용해 전기료 절감과 함께 대규모 ESS의 기술력과 신뢰성을 검증해 이 시장의 주도권을 더욱 강화해 나가기 위한 조치다.

LG화학은 자사가 생산하는 2차 전지를 적용해 익산 공장에 23MWh, 오창 공장에 7MWh 등 총 30MWh 규모의 ESS를 상반기 내에 설치하고 7월 중 가동에 들어갈 예정이다.

ESS는 전력을 저장해 필요할 때 사용함으로써 전력이용효율을 높이고 고품질의 전력을 공급하는 장치다. 전기요금이 저렴할 때 전력을 저장한 후 전기요금이 비싼 피크 시간대 사용할 수 있다.

익산과 오창 공장에 ESS 시스템이 가동되면 밤 11시부터 아침 9시까지 전기 요금이 낮은 시간에 전기를 충전했다가 전기 요금이 높은 낮 시간대에 충전한 전기를 함께 사용해 연간 약 13억원(익산공장 9억원, 오창공장 4억원)의 전기료를 절감할 수 있을 것으로 예상된다.

이에 앞서 LG는 올해 중반경 착공에 들어가는 첨단 융복합 R&D 기지인 ‘마곡 LG 사이언스 파크’를 첨단 에너지 솔루션 사업 역량을 집결한 ‘플래그십 모델(선도 모델)’로 건설키로 한 바 있다.

각 계열사별 에너지 솔루션 사업 시너지 확대

LG는 각 계열사별로 차세대 성장엔진으로 육성하고 있는 에너지 솔루션 사업을 통해 시너지 효과를 더욱 증대시키고 있다. 

우선 ESS 사업에서는 LG화학이 세계 1위의 경쟁력으로 시장을 선도하고 있다. LG화학은 현재 가정 및 산업단지에서 낮 동안 생산된 전기를 저장했다가 활용하는 시스템, 전기차 충전 등의 교통 인프라, 풍력 등 신재생 에너지 발전 시스템 등에 활용되는 ESS 배터리를 생산하고 있다.

해외에서는 2010년 미국 캘리포니아 최대 전력사인 SCE에 가정용 ESS 배터리 납품을 시작으로 2011년 11월 세계 최대 전력엔지니어링 회사인 ABB와 메가와트(MW)급 ESS 배터리 공급계약 체결했다. 지난해 5월엔 SCE의 북미 최대 ESS 실증사업인 테하차피 풍력단지의 신재생에너지 전력안정화용 ESS 배터리 공급 계약을 체결하기도 했다.

전력 분야 글로벌 최강자들과 미래 ESS 시장을 선도할 강력한 생태계를 구축하며 적극적인 시장공략에 나서는 모습이다. 

LG화학은 ESS 특허 분야에서도 선두 주자다. 2001?2010년까지 출원된 ESS 관련 국내 특허 건수 총 944건 중 ESS용 리튬 배터리 출원 건수의 41%, ESS용 BMS(배터리관리시스템) 출원 건수의 34%가 LG화학의 특허다.

태양전지 사업의 경우 LG전자가 세계 최고 효율의 태양전지를 개발하고 글로벌 시장 공략에 박차를 가하고 있다. LG전자는 2012년 10월 태양전지의 효율을 평균 20.6%, 최고 20.7%로 끌어올리는 데 성공했다. 이는 19% 수준이던 기존 최고 효율 기록을 넘어선 것이다. 지난 2013년 6월에는 세계 최대 태양에너지 전시회인 ‘인터솔라 2013’에서 태양광 모듈 신제품 ‘모노엑스네온(MonoXTM NeON)’으로 본상을 수상하기도 했다. 아시아 업체로는 LG전자가 최초다.

태양광발전 사업의 경우 LG CNS는 지난해 태안 태양광발전소에 태양광 발전과 ESS를 연계한 기술 난이도가 높은 마이크로그리드를 설치하고, 제주 실증단지 마이크로그리드 EMS, 신라대학교 ESS, 불가리아 21.3MW급 태양광 발전 시스템을 구축하는 등 에너지 설비 구축 사업에 적극적으로 나서고 있다.

LG유플러스는 기존 구내 통신에 빌딩 내 다양한 솔루션과 결합해 에너지를 절감할 수 있는 새로운 탈통신 사업으로 스마트빌딩 서비스를 추진하고 있다. 최근 LG유플러스는 ‘U+스마트빌딩 호텔패키지’를 출시한 바 있다.

한편 LG는 지난 2012년 오염물질이 거의 발생하지 않아 가장 친환경적인 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 ‘발전용 연료전지’ 사업에도 진출했다. 4,500만달러를 투자해 발전용 연료전지 셀의 원천기술을 보유한 영국 롤스로이스의 자회사 롤스로이스 퓨얼셀시스템즈의 지분 51%를 인수, ‘LG퓨얼셀시스템즈’을 새롭게 출범했다.

연료전지는 수소를 공기 중 산소와 화학 반응시켜 전기를 생성하는 차세대 에너지원으로, LG퓨얼셀시스템즈는 양사의 공동 R&D를 통해 3~4년 내에 발전용 연료전지를 상용화할 것을 목표로 하고 있다.

LG  www.lg.com

리튬이차전지를 이용한 ESS 기술이슈 및 시장 분석

ESS 시장에서 리튬이차전지는 얼마나 시장을 차지할 것인가?

2012년도 전 세계 ESS용 리튬이차전지 사용량은 243MWh에 이르러 $ 414 million 규모의 시장을 형성하였다. 사용된 리튬이차전지 중 62MWh는 수용가용 ESS에 적용되었다. 2012년은 일본에서 가정 및 법인용 ESS 보조금 정책이 실시된 첫 해이다. 

현재 ESS용 리튬이차전지는 보조금을 중심으로 하는 수용가용 시장과 실증 사업을 중심으로 하는 전력망 시장에서 적용되고 있다. 

미국을 비롯하여 일본, 유럽 그리고 중국에서의 대규모 전력망의 리튬이차전지가 채용된 ESS 실증 사업이 활발히 전개되고 있는 상황이다. 미국 DOE가 실시하는 실증프로젝트로는 2011년부터 전체 실증사업 건수의 과반수 이상이 리튬이차전지를 채용한 ESS로 이루어지고 있다. 

중국의 리튬이차전지 업체들을 중심으로 한 ESS 실증사업도 큰 규모로 전개되고 있다. 

한국에서는 제주도의 스마트그리드 실증단지에서 ESS 프로젝트들이 진행되어 왔다. 독일은 올해부터 가정용 ESS 보급사업을 시작한다.

전 세계적으로 에너지 저장 산업은 빠른 속도로 성장하고 있으며, 기술적으로 리튬이차전지는 가장 많은 응용시장에서 사용될 수 있는 솔루션으로 검토가 한창이다. 본 보고서에서는 리튬이차전지를 채택한 ESS 시장 현황과 전망과 더불어서 기술적 이슈들을 집어보고, 각국 및 각 업체의 현황 및 향후의 기술방향에 대해서도 제시하였다.

수배전반 선도기업에서 태양광·ESS 전문기업으로 우뚝

중소기업 협력 기술 개발 ‘융향경영시스템’으로 유명

케이디파워는 융합경영시스템을 통해 현 시장에 맞게 다품종 소량시스템을 구축하고 고객의 다양한 요구를 반영한 주문형 제품을 출시해 글로벌 환경에서 경쟁력 있는 가격과 품질, 서비스를 제공하는 것으로 유명하다. 케이디파워를 소개한다. 

케이디파워는 1990년대 혁신형 수배전반을 개발해 지금까지 관련 업계를 선도하는 대표적인 기업이다. 

케이디파워는 융합경영시스템을 통해 현 시장에 맞게 다품종 소량시스템을 구축하고 고객의 다양한 요구를 반영한 주문형 제품을 출시해 글로벌 환경에서 경쟁력있는 가격과 품질, 서비스를 제공하는 것으로 유명하다. 이를 위해 중소기업과의 융합된 창조적 경영시스템을 위해 ‘CnD10’ 사업을 진행하고 있다.

‘C&D10’(Connection and Development 10)사업은 개인 또는 기업이 기업과 손을 잡고 미래 신사업을 창출해 나아가는 새로운 마케팅이다. 기술과 상품, 서비스, 시공기술을 가지고 있는 기업과 개인이 케이디파워와 수평적 역할분담을 통해 새로운 가치실현을 추구한다. 해당 기술 공여자와 상생해 매출의 30% 이상을 책임 분담하는 시스템이다. 이 같은 융합경영시스템에 케이디파워는 ‘20% 높게 20년 동안’이란 슬로건을 내걸고 배전반에서 태양광 분야까지 전력시장을 리드하고 있다. 

최근에 발표한 스마트 내진형 배전반은 한국산업기술시험원(KTL)에서 실시한 특고압반·저압반에 대한 내진 개발 시험에 최종 합격해 주목받고 있다. 

이번에 발표한 스마트 내진형 배전반은 정식면은 물론이며 연립면까지 수평조절이 가능한 제품으로 상하좌우 진동 및 충격을 동시에 저감해주는 구조로 설계됐다. 편리한 상하수평조절 기능을 내장하고 충격을 흡수하는 내진 스페이스 고무를 접목했다. 판넬은 조립식으로 구성해 생산성을 높였다. 

표준형보다 작은 사이즈로 개발한 타 기업과는 다르게 실제 납품하는 표준형 배전반 사이즈에 접목한 핵심기술로 설치지역의 진동으로 인한 전기사고와 내부부품 손상을 예방할 수 있다는 설명이다. 지난 4월 중국 쓰촨성 지진 후 국내에서 빈번히 일어나고 있는 지진피해에 대비하기 위해 철도청, 도로공사, 국방부 등 관련 시장에서 납품할 계획이다.

케이디파워 ‘고효율 태양광발전장치’ 장영실상 수상

스마트 내진형 배전반 뿐만 아니라 태양광 발전장치 분야에서도 기술력을 과시하고 있다. 

케이디파워가 ‘순환인버팅을 이용한 고효율 태양광발전장치’로 ‘IR52’ 장영실상을 수상했다. 

케이디파워는 이번 수상으로 관련 분야에서 독보적인 기술력을 가진 기업으로 인정받게 됐다. 

고효율 태양광발전장치는 중소기업 4개사의 융합기술로 구축한 공동작품으로 융합과 협업의 모범사례를 보여준다. 케이디파워와 라온테크·케이디티·디아이케이 등 4개사는 각 전문분야별 핵심역량을 보유하고 있는 중소기업으로 현재 강원도 춘천에 위치한 전력IT 클러스터 단지인 ‘카이로스’에 함께 입주, 융합경영을 펼치고 있다. 

케이디파워의 ‘순환인버팅을 이용한 고효율 태양광발전장치’는 태양전지를 그룹별로 컨트롤하는 시스템 기술과 순환 인버팅기술을 이용한 태양광발전장치의 최적화 기술 등 NET(신기술)인증기술을 기반으로 하고 있다. 주요 핵심기술은 스트링별 최대전력점제어(MTTP)가 가능한 스트링옵티머와 97.5% 변환효율을 자랑하는 TCS인버터기술, 최대전력점을 예측한 최적운전과 스트링별 고장진단 기술, 태양광발전량을 최대 20% 증가시키는 TCS계통연계기술 등이다. 

케이디파워는 태양광발전장치 분야에서 1등 기업으로 평가받고 있는 신뢰성을 바탕으로 기술경쟁에서도 앞으로 일사량대비 전력변환, 운영기술의 독보적 기술 등을 앞세워 기존효율대비 최대 20% 가량 효율을 높여 영향력을 키워나갈 계획이다. 

케이디파워, 광명에 태양광발전소 준공 

케이디파워는 이 같은 태양광발전 기술력을 바탕으로 경기도 광명시 노온정수장에서 태양광 발전 설비를 준공했다. 

노온정수장에 설치된 태양광 발전시설은 총 1,783MW 규모로 한국남동발전과 케이디파워, 에너솔라, 윌링스등이 합자·설립한 SPC(특수목적법인) 큐원솔라가 설치했다. 광명시는 큐원솔라와의 협약에 따라 연간 약 5,400만원의 세수를 확보하게 됐으며, 임대기간 종료 후에는 발전시설에 대한 경제성 등을 검토해 기부채납을 받아 태양광 발전소를 직접 운영하게 된다. 

광명시는 이번 설비 준공으로 연간 2,128MWh의 전기를 생산할 수 있으며, 이는 일반가정(4인 기준) 560여 가구가 동시에 사용할 수 있는 발전량이다. 케이디파워는 앞으로 광명시 신재생에너지 홍보관 설치를 지원해 태양광발전 체험학습 장을 제공하고 광명시 장애인 복지관에 9.3kW규모의 태양광발전을 설치할 예정이다.  

또한 케이디파워가 경기도 평택항에 태양광발전소를 짓는다. 사업규모는 약 300억원 수준으로 온실가스를 발생시키지 않는 청정에너지인 태양열을 통해 평택항을 그린포트(Green Port)로 만들기 위한 것이다. 경기평택항만공사는 앞으로 배후단지와 포승물류부지, 마린센터, 홍보관 내 유휴공간을 태양광발전소 부지로 제공하게 된다. 

경기평택항만공사는 평택항을 탄소 배출량 저감 등 에너지 특화지구로 거듭날 수 있도록 사업 계획을 수립한 상태다. 지난해 말 민간사업 제안 공모를 통해 케이디파워를 선정했으며 이번 사업을 통해 10~15MW급 태양광 발전설비를 구축할 예정이다. 

케이디파워는 특화된 TCS(Team Control System) 태양광 시스템을 앞세워 평택항을 녹색항으로 탈바꿈시키겠다는 각오다. 발전설비는 평택항 내 입주기업의 건축물 옥상을 활용해 설치될 예정이며, 입주기업은 향후 15년간 임대수익을 거둘 수 있을 전망이다. 

에너지저장장치인 주관사업자 선정되기도

한편 케이디파워는 최근 산업통상자원부와 에너지기술평가원에서 추진하는 산업기술혁신사업 프로젝트 주관사업자로 선정되기도 했다. 

선정된 프로젝트는 연세대학교 산학협력단과 함께 진행하는 사업으로 에너지저장장치인 ESS(Energy Storage System)를 제어·관리 할 수 있는 소용량 전력변환시스템 PCS(Power Conversion System) 기술을 개발·상용화하는 과제다.

기존의 계통전력뿐 아니라 태양광발전설비에서 생산된 전력을 동시에 조절해 충전, 사용할 수 있도록 하는 기술이다. 현재 에너지저장장치(ESS)는 관공서 중심으로 주로 대용량 전력을 저장·공급하기 위해 이용하고 있다. 케이디파워는 이를 소용량화해 민간기업이나 가정용 전력 공급시스템에 적용할 경우, 주간에 생산된 전력 또는 전력 피크 이외 시간대의 저렴한 전력을 ESS에 저장할 수 있기 때문에 예비전력을 폭넓게 보유할 수 있다고 설명했다.

일반 가정 소비자들도 예비전력 확보가 가능하고 계통전력에 대한 높은 의존도로 인해 발생되는 전력 공급 블랙아웃의 위기를 해소할 수 있다는 것이다.

케이디파워 융합연구소 이동준 연구소장은 “계통연계와 태양광발전설비를 동시에 제어하는 것은 이례적인 기술”이라며 “관련 시스템을 현재 시장 수요에 맞춰 개선하고 사업화를 진행해 국내외에 널리 보급할 수 있도록 하겠다”고 말했다. 

이와 관련 케이디파워는 태양광과 리튬인산철(LFP) 배터리 등을 적용한 하이브리드 타입의 에너지저장장치(ESS)를 대거 출시했다. 

하이브리드 ESS는 태양광 발전설비와 ESS를 결합했다. 태양광으로 생산한 전력을 ESS에 저장했다 전력피크 때 사용하는 방식이다. 갑작스런 전력 사용량 증가에 대처할 수 있다는 게 회사 측의 설명이다. 

LFP 배터리를 이용한 ESS는 정전이나 전력피크 때 비상용 발전기 초기 가동을 담당한다. LFP 배터리는 폭발 위험이 적고 친환경적인데다 수명도 10년 이상으로 길다. 비상용 발전기 대체용 ESS는 케이디파워만의 무순단 절체기술을 적용한 게 특징이다. 무순단 절체기술은 한전이 공급하는 전력을 사용하다 비상용 전원으로 전환할 때 순간 정전도 허용하지 않는 기술이다. 

미얀마 등 해외 시장 개척 적극 나서

케이디파워는 해외 시장 진출에 적극적이다. 대표적인 곡이 미얀마이다. 케이디파워는 지난 4월 말 미얀마에서 한류 문화를 알리고 자사제품도 홍보하는 시간을 열었다. 케이디파워는 최근 미얀마에서 생빛 축제를 개최했다. 이 행사는 대한민국 전통 문화공연과 함께 신기술 산업 분야, 신재생에너지 제품을 홍보하는 자리로 마련됐다. 케이디파워는 생빛 축제에 태양광 발전 시스템과 연계된 홈조명을 전시했다. 태양광으로 낮에 충전해 사용할 수 있는 제품으로 배터리가 내장된 LED 램프다. 올해 미얀마 정부의 핵심추진 과제인 ‘농촌마을 빛 공급’에 최적화한 형태라고 회사 측은 설명했다. 

미얀마는 전기 보급률이 26%로 매우 열악해 정부 차원에서 농촌 전력공급을 위한 정책을 추진 중이다. 

케이디파워의 이 같은 홍보 노력으로 미얀마 진출 3년 만에 태양광 발전설비 수주에 성공했다. 케이디파워는 최근 모콕이미지 건설과 태양광 발전 및 조명설비 공급계약을 잇달아 체결했다. 

케이디파워는 모콕이미지에 가정용 태양광발전 및 조명 시스템인 ‘홈 라이팅’ 총 5,400세트를 공급한다. 총 100만달러 규모로 3월까지 납품을 끝낸다. 

홈 라이팅은 태양광 발전모듈과 에너지저장장치(ESS), 20W급 LED 조명으로 구성돼 있다. 미얀마 전력보급률이 26%에 불과해 분산형 전원인 태양광 발전설비가 적합하다는 판단에 따라 개발한 제품이다. 케이디파워가 2년간 품질을 보증한다. 

실제로 케이디파워는 미얀마 농촌지역에 태양광 조명기기 및 전기공급기기를 시범 설치하면서 ‘미얀마형 새마을운동’을 벌이고 있다. 지난해 10월 미얀마 2개 마을 총 200가구에 가정용 조명과 충전시설 등을 설치했다. 

케이디파워, 강원도와 함께 세계 시장 공략 

케이디파워는 또는 강원도의 지원을 받아 해외시장 개척에 나서고 있다. 강원도는 케이디파워가 강원도의 해외 네트워크망을 활용해 글로벌 시장을 개척하는 데 다각도로 지원할 계획이다. 

케이디파워는 포유글로벌테크와의 협력을 통해 자사의 태양광과 배터리 내장형 초소형 LED 조명 사업을 저개발 국가와 인도를 포함한 미국, 터키 등 9개 나라에 공급할 예정이다. 또 앞으로 2년간 1억 달러의 수출을 실현, 강원도 신재생에너지의 세계화에 일조할 방침이다. 

케이디파워가 개발한 배터리 내장형 초소형 LED 조명은 램프 3개 동시 사용은 물론 휴대폰까지 연계 활용이 가능하다. 

전 세계 4분의 3인 구인, 60억 명이 휴대전화 사용자이고 이 가운데 50억 명이 개발도상국 국민들이라는 사실을 감안한다면, 성공 가능성은 크다는 분석이다. 

케이디파워는 TV와 선풍기, 세탁기 등을 포함한 DC가전까지 적용해 사용할 수 있는 홈스토리지와 홈 DC가전도 공급할 예정이다. 케이디파워는 포유글로벌테크와의 협력을 계기로 2014년 인도 TEL EXCELL 그룹에 발전기 솔라시스템, 인도 NCL그룹에 솔라시스템을 공급할 계획이다. 또 키르키스탄과 캄보디아에 솔라시스템을 보급하고 수출 조립공장도 설립할 예정이다. 

케이디파워  www.kdpower.co.kr

삼성SDI, 日에 가정용 ESS 1조원규모 공급

삼성SDI는 일본 니치콘과 가정용 ESS 30만대 독점 공급 계약을 체결했다. 공급규모는 1조원대가 될 전망이다.

8일 삼성SDI는 니치콘에 가정용 ESS 30만대 독점 공급 계약을 체결하고 내년 상반기 납품을 시작할 계획이라고 밝혔다. 현재 공급가, 가격 추이를 바탕으로 공급규모는 1조원대로 추산된다. 지금까지 알려진 ESS 계약 중 세계 최대 규모다.

삼성SDI, 니치콘은 지난 2011년 가정용 ESS 공급계약을 체결한 이후 지금까지 꾸준한 협력 관계를 이어왔다. 삼성SDI-니치콘의 일본 내 가정용 ESS 시장 점유율은 60%에 달한다. 양사는 공급계약 확대로 점유율을 늘려갈 계획이다. 

공급 형태는 삼성SDI가 ESS 배터리시스템을 니치콘에 공급하고 니치콘은 여기에 전력제어장치(PCS)를 추가해 완제품을 제작해 최종 사용자에게 판매하는 방식이다. 요시다 시게오 니치콘 사장은 “삼성SDI ESS의 우수한 성능과 안전성 등이 바탕이 됐고 시장변화에 적극 대응하기 위해 장기 계약을 체결했다”며 “지속적 협력을 통해 일본 ESS 시장을 적극적으로 선도해 나가겠다”고 말했다.

박상진 삼성SDI 사장은 “이번 재계약을 바탕으로 일본 ESS 시장에서 1위 기반을 더욱 강력히 구축하게 됐다”며 “앞으로 일본 가정용 시장에서 지배력을 더욱 강화하고 시장확대에 누구보다도 적극적이고 선제적으로 대응해 나갈 것”이라고 강조했다.

일본에서는 지난 2011년 후쿠시마 원전 사태를 야기한 동일본 대지진 이후 가정용 ESS가 절전은 물론 정전 시 비상전력으로 활용할 수 있다는 점 때문에 인기를 끌고 있다. 업계에서는 일본 가정용 ESS 시장이 오는 2020년까지 연평균 72% 성장률을 기록할 것으로 전망하고 있다. <출처: 삼성SDI>

“전기안전 의식화, 국민 안녕과 국가산업경제 초석 될 것”

한국전기안전공사 34년 근무한 전기안전 검사 분야 베테랑

지방전기원에서부터 한국전기안전공사 검사부장까지 약 35년간 한국전기산업의 아날로그시대에서 디지털 시대까지 온몸으로 함께 해온 전기산업계의 거목이 있다. 바로 지난 2009년 34년 4개월간의 공직생활을 마무리하고 재야에서 물심양면으로 후학들을 지원하고 있는 조용득 대표가 그 주인공이다. 조 대표는 “전기사용과 안전관계는 필요불가결의 관계로 안전이 확보가 안 되는 전기사용은 인적재난이 발생할 수밖에 없는 매우 중요한 관계와 의미가 있다”고 강조했다. 전기안전 시험과 검사분야 베테랑인 조 대표를 만나 우리나라 전기산업과 전기안전에 대한 얘기를 들었다.  

“전기의 효율적 사용방법과 안전사고라는 대명제가 우선되어야 한다고 생각합니다. 전기안전의 의식화는 국민의 안녕과 국가산업경제를 이바지하는데 초석이 될 것입니다.” 

조용득 대표는 전기산업과 안전의 중요성을 이렇게 말했다. 조용득 대표는 34년간 한국전기안전공사에서 전기안전 시험 및 검사원으로 근무한 전기안전 분야에서 손꼽히는 전문가이다. 

조 대표는 지방전기원에서부터 시작하여 한국전기안전공사에서 법적인 검사업무로 공무원으로 정년퇴임까지 국내 산업현장과 시민들의 생활현장까지 전기안전에 대한 지속적인 검사와 해결책을 제시해왔다. 그는 “대외적 재난사고에서 발생되는 인명사고 전기감전사 및 화재에 의한 근원적 원인을 감정하여 해당지역의 검찰과 경찰업무에 적극적으로 지원해 왔다”고 말했다.  

이 같은 전기안전에 대한 남다른 열정으로 그는 한국전기안전공사 재직시절 3,000명의 사원 중 1명을 뽑는 전기왕으로 선발되기도 했다. 전기왕은 전기안전공사 발전을 위해 헌신적으로 공헌한 직원 중 기여도, 대외기관에 활동, 지역사회 봉사활동인재 및 천재지변 사고복구, 경로효친의 귀감, 지역사회 특히 타직원의 귀감이 되는 직원을 포상하는 제도이다. 

전기안전공사 재직 시 ‘전기왕’으로 뽑히기도

이외에도 조 대표는 세계빙상경기 무주대회에 총리실파견으로 대회운영의 전기부문에서 한 건의 사고 없이 안전한 국제경기를 마침으로써 대회조직위원에서 안전진행의 우수성을 인정 조직위원장 감사장을 받았다. 

지역 대민 전기안전 검사 지원에도 적극 나서 동절기 관내 대규모 아파트 상수도 침수로 수전실, 양,배수실,보일러실, 기계실, 발전실 등 침수를 처리하고 하절기 대규모 장마로 인한 배수펌프 고장으로 지역침수가 발생하여 많은 양의 빗물을 배수처리 할 수 있도록 지원하기도 했다. 

전기안전 분야 베테랑인 조 대표는 한국 기업들의 전기안전관리에 대해 소극적인 자세에 대해 문제가 있다고 지적했다. 그는 “민간 업체의 관행적으로 보이는 행태는 재화의 매출증가에 중점을 두어 전기의 안전관리에는 매우 소극적으로 대응한다”며, “장기적으로 기업의 구조적 안전시스템에 대한 관심과 투자를 늘려야 한다”고 강조했다.  

최근 ESS(에너지저장장치) 등 신재생에너지 분야의 새로운 전기시스템의 등장하면서 전기안전 전문검사원들의 교육의 필요성도 부각되고 있다. 이에 대해 조 대표는 “태양광 모듈의 구조와 인버터설비 ‘약전회로’에 대한 기본적 교육이 이수된 전문검사원 필요성 요구되고 있다”고 말했다.

다음은 조용득 대표와의 일문일답이다.

전기산업과 전기안전의 관계와 의미에 대해 한 말씀 부탁드립니다. 

“전기사용과 안전관계는 필요불가결의 관계로서 안전이 확보가 안 되는 전기사용은 인적재난이 양산될 수밖에 없는 매우 중요한 관계와 의미가 있습니다.”

대표님은 한국전기안전공사 시절, 전기왕으로 선출되신 바 있습니다. 재직시절 가장 성공적인 일로 기억에 남는 것이 있다면 무엇인가요?

“1977년 11월 11일 21시경 전라북도 이리시(현 익산시) 이리역(현 익산역)에서 정차하던 고성능 폭발물 40t이 폭발하여 1,647세대 7,800여 명의 이재민이 발생한 적 있습니다. 당시 고통받는 시민들을 위해 민·관 합동으로 구호와 생활의 임시거처 100여 동을 만들고 내부전기 시설하여 임시 거주토록 도왔던 적이 있습니다. 또 지역향토사단의 전기사고로 전 부대가 8시간 동안 전력공급 중단사태가 있었는데, 원인을 파악하고 처리해 사단장 감사장을 받은 것도 기억이 납니다.” 

전기 안전검사 업무가 쉽지만 않았을 텐데요. 공사 재직 시 가장 어려웠거나 업무 수행에 있어 아쉬웠던 일이 있다면 무엇이 있었을까요?

“검사의 판정은 설계도의 도해 내용과 현장에서 시공하는 작업과 일치하는지를 보는 것입니다. 하지만 업체마다 기술적 시공능력에 차이가 있고, 일부 업체는 경험부족으로 시공기술이 부족하여 판정이 나오지 않는 경우가 있습니다. 검사원으로 설득하여도 현장조치를 거부하는 업체들이 일부 있어 행정적 조치(재검사)를 해야 할 때 어렵고, 아쉬움이 남습니다.”

한국 기업들의 전기안전관리 측면에서 간과하고 있는 심각한 문제는 무엇이라고 보시나요?

“민간 업체의 관행적으로 보이는 행태는 재화의 매출증가에 중점을 두어 전기의 안전관리에는 매우 소극적으로 대응한다는 것입니다. 단기적인 매출의 감소를 걱정하여 생산설비나 전기사고에 대응하지 않는다면 결과적으로 기업은 손해입니다. 따라서 기업의 구조적 안전시스템에 대한 관심과 투자를 늘려야 합니다.” 

각 산업현장에 대한 가설전기 시설물의 지속적인 안전성이 중요하다고 합니다. 누전에 의한 화재도 종종 발생하는데, 전기안전 사고의 가장 큰 원인은 무엇이라고 보시나요?

“가설전기의 사용취급에는 상당한 안전성이 요구됩니다. 현장의 가변적 여건에 따라서 사용방법과 취급요령에 대해 방관하여 발생됩니다. 따라서 시설물에 대한 사용변경 및 부하설비에 만족하는 목적으로 변형 사용하는 것이 사고의 근본적 원인이 될 수 있습니다.”  

전기안전은 사전예방이 중요하다고 합니다. 정부기관에선 선제적 전기안전정책을 수립하고 전기안전정보시스템도 구축한다고 합니다. 전기안전관련 정부정책에 대한 대표님 의견과 제안사항이 있다면요? 

“정부의 정책이라도 구속력에 해당하는 법리적 형태의 시스템이 개선 되어야 합니다. 전력기술인들이 전기안전관리자로 선임되고 각종 시설물에 대한 안전상태 확인을 할 수 있도록 해야 합니다. 요즘엔 스마트폰 등 정보기기가 발달하여 원격에서도 영상으로 상태를 확인할 수 있어 기업의 해당 설비도 쉽고 안전하게 관리할 수 있습니다.”  

ESS(에너지저장장치), 신재생에너지 등 새로운 전기시스템이나 장치에 대한 안전검사기준이 미흡하다고 합니다. 어떤 개선이 필요할까요? 

“신재생에너지 등 새로운 전기시스템에 대한 검사기준이 미흡하다는 것은 검사자의 기본적 설비취급에 해당하는 실무적인 기술이 아직은 부족하다는 의미입니다. 즉 태양광의 모듈의 구조와 인버터설비 “약전회로”에 대한 기본적 교육이 이수된 전문검사원 필요성 요구되고 있으며, 따라서 발전용에 해당하는 인증품에는 자체성능 검사가 확인되므로 전기안전공사 검사에서는 전체 시스템의 검사기준의 적합성 여부에 판단이 이뤄 질 수 있다고 생각합니다.” 

전기안전관리 기술도 나날이 발전하고 있습니다. 전기안전관리 최신 기술들은 무엇이 있는지 대표적인 내용 1~2가지 정도 설명 부탁드립니다.

“안전관리의 현장 목적물에 시스템화해 데이터를 축출 할 수 있어야 하고 그 자료에 의한 현재와 향후 대책에 대해 기술적인 프로그램이 개발되어 안전관이자 및 관계자가 상호통신으로 운영체계를 확보할 수 있다고 판단합니다. 또한 현장에서 전송된 자료를 중앙처리 시스템에서 조치와 방법을 전송하여 명령에 의해 처리 및 유지해야 합니다.”

끝으로 전기산업 종사자들이나 전기안전 기술분야 후배들에게 한 말씀 부탁드립니다. 

“지방전기원에서부터 전기안전공사까지 35년의 긴 변화에서 아날로그와 디지털의 변화에서 오는 편리성에서 우리는 필연의 가치는 역시 전기의 효율적 사용방법과 안전사고라는 대명제가 우선되어야 한다고 생각합니다. 전기안전의 의식화는 국민의 안녕과 국가산업경제를 이바지하는데 초석이 될 것입니다.”