정부의 신재생에너지 3020과 세계적인 환경 규제 강화 추세로 인해 미래 전력산업의 주요 키워드는 신재생, 분산전원, 스마트그리드가 될 것으로 보인다. 기존에 전력산업은 안정성을 중요하게 여겼지만 점점 효율성을 중심으로 산업체계가 개편 될 예정이다. ESS는 효율 중심의 전력산업에서 안정성을 보완할 수 있는 장치로서 중요성이 더욱 부각될 예정이다.

▲ESS 연계 가상발전소(VPP)

여러개의 소규모 ESS를 연계해 하나의 발전기같은 역할을 하게 하는 가상발전소(Virtual Power Plant)가 ESS의 활용 방안 중 하나로 대두되고 있다.

최근 소규모전력중개시장이 열린 우리나라를 포함해 다수 국가에서 ESS VPP 모델을 검토하고 있다.

실제 테슬라가 호주에서 ESS를 활용한 VPP 프로젝트를 진행하고 있다. 5만 가구에게 각 5kW 급의 태양광과 13.5kWh ESS를 설치하고 총 250MW의 전력을 통합적으로 운영해 VPP로 활용하는 것이다. 이 프로젝트는 2018년 7월 100가구에 우선적으로 적용됐으며, 추후 1000 가구로 시범 사업 크기를 넓혀갈 예정이다.

우리나라에서도 작년 12월 소규모전력중개시장이 공식적으로 열렸다. 많은 ESS 및 태양광 사업자들은 소규모전력중개시장이 우리나라에서 VPP가 실현될 수 있는 하나의 형태로 보고 중개시장 진출을 위해 시동을 걸고 있다.

▲커뮤니티 ESS

현재 ESS는 전기소비자가 전기요금 절감을 위해 수용가 내에 ESS를 설치하고 개별적으로 이용해야 하는 구조다. 그러나 향후 ESS 시장은 대규모 ESS를 다수 소비자가 공동으로 사용하는 방식으로도 활용 가능할 것으로 보인다.

개별소비자 단위로 ESS를 설치 및 운영하게 되면 비용이 많이 든다. 커뮤니티 ESS는 설치 및 운영비용 절감을 목표로 한다. 이는 규모의 경제를 활용한 ESS 비용 절감을 실현할 수 있는 가장 궁극적인 형태다.

▲ESS의 복합 용도 활용

현재 ESS는 FR용, 피크감축용, 재생에너지용 등 단일 목적으로 활용되고 있다. 향후 ESS는 여러 가지 기능을 동시에 활용함으로써 사업자는 최대한의 수익을 얻고, 전력산업은 최대의 효과를 획득할 수 있을 것으로 예상된다.

미국 오하이오 주에서는 피크감축과 주파수조정에 동시에 활용되는 ESS가 있다. 오하이오 Village of Minister에서는 피크수요감축을 위해 7MW-3MWh ESS를 설치했다. 하지만 피크감축ESS가 1년에 10일 남짓밖에 운영되지 않아 잔여기간에는 주파수조정 시장에 참여해 수익을 창출하고 있다.

칠레에서도 544MW 석탄발전소에 예비력 확보를 위해 ESS를 설치했다. 해당 ESS는 예비력확보가 가능한 시간대에는 주파수 조정 장치로도 활용하고 있다.

우리나라 또한 이런 흐름에 부합하기 위해 작년 하반기 ESS를 2가지 이상 용도로 활용해 경제성을 개선하는 복합용도 ESS 비즈니스 모델 실증을 착수했다.