전 세계적으로 기후변화 대응책으로 탄소중립을 이루기 위한 신재생에너지 등 분산에너지 보급이 확대되면서 에너지저장장치(ESS)의 필요성은 점차 커지고 있다. 특히, 2020년 코로나19 펜데믹으로 세계 전력수요 감소에도 재생에너지 발전량이 늘어나고, 러-우크라이나 전쟁 발발 후 국제 에너지시장의 불확실성이 심화되면서 글로벌 에너지 공급망이 우호국 중심으로 에너지 협력체계가 강화됨에 따라 에너지 전환의 중요성은 더 커질 것임은 분명하다.

풍력·태양광 발전과 같은 변동성 재생에너지의 출력안정화와 심야/공휴일 등 전기요금이 쌀 때 전력에너지를 저장하여 두었다가 중부하 시간대에 효율적인 전력 운용이 가능한 ESS는 폭풍우나 지진같은 갑작스러운 자연재해에도 대규모 정전사태를 대비할 수 있다. 또한, 섬·오지 같은 에너지 고립지역에서 신재생 에너지원을 활용해 전기를 만든 뒤 에너지 자립형 마이크로그리드와 ESS와 연계해 외부 전력공급없이 전력을 자급자족할 수도 있다. 일본 파나소닉은 이 기술을 활용하여 2022년 4월 기준 일본내 세 번째 복합단지를 오픈하기도 했다.

국내 ESS시장은 2018년 세계 ESS 시장 신규 설치량의 1/3을 차지하기도 했으나 연이은 화재로 시장이 급속히 축소된 후, 여러 안전강화 대책에도 불구하고 사실상 성장이 없는 상태다. 국내 ESS 관련 기업과 배터리 기업들은 미국과 유럽 등 해외 MWh급의 대용량 ESS 설치 프로젝트에 배터리를 공급하거나 사업권을 확보해 발전소 등을 준공하고 있다. 또한, 국내 배터리사는 기존 NCM, NCA 삼원계 배터리 품질향상에 집중하는 한편, 화재나 폭발 위험이 없어 대용량 ESS에 적합한 바나듐 레독스 흐름전지 등 차세대 신기술 개발에도 힘쓰고 있다.

한편, 테슬라, GE, 토요타 등 자동차 기업도 전기차 배터리 내재화 등으로 쌓은 배터리 기술을 기반으로 ESS 사업을 전개하고 있다. 2011년 동일본 대지진 이후 가정용 ESS 시장이 커진 일본에서는 미쓰비시, 니치콘, 스미토모 등 많은 전자기업이 가정용 축전지를 내놓고 있지만 토요타는 자동차와의 연계도 가능한 ‘집 급전 시스템’을 개발하여 테슬라의 ‘파워월’과 비견되고 있다. 이미 테슬라는 호주에서 150MW 규모 ESS를 수주·가동하는 등 ESS 사업에도 진출한 바 있다.

전기차 보급 확대로 인해 향후 대량으로 발생할 폐배터리를 재사용하여 ESS로 활용하려는 사업도 국내외에서 주목 받고 있으며, 활발하게 실증이 이루어지고 있는 중으로, SK온은 SK에코플랜트와 폐배터리로 제작한 ESS를 건설현장에 구축한 바 있고, 현대차도 산업통상자원부의 규제 샌드박스 실증 특례 승인을 받아 전기차 배터리와 재생에너지를 연계한 실증사업에 착수하였다. 리튬이온전지에는 코발트, 구리, 알루미늄 등과 같은 희유금속이 다량 존재하여 회수를 통한 자원확보는 전략소재 자원 무기화 경향이 강해지고 있는 현실에서 해외 자원 의존도가 높은 우리나라로서는 자급율을 높이는 방법으로 새로운 조명을 받고 있다.

이에 당사는 ESS 시장과 ESS 운용과 관련된 EMS 시장, 스마트·마이크로그리드, V2G, VPP 등 다양한 에너지 신기술 개발 동향과 주요국 정부 정책, 글로벌 공급망 재편과 핵심광물 수급 전략, 연구·기술 개발 전략 등을 종합적으로 조사 분석했으며, 국내외 유력 기업의 최근 사업 동향과 전략도 조망하였다. 모쪼록 본서가 ESS산업과 ESS 관련 비즈니스를 준비하는 모든 분들께 하나의 참고 자료로서 도움이 되길 바란다.

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