[딜사이트 정혜인 기자] 에너지저장장치(ESS)는 만든 전력을 저장했다 전력이 필요한 시기에 다시 공급하는 기계다. 에너지 시장을 '생산→소비'에서 '생산→저장→소비'로 시스템을 바꿀 수 있게 한 주인공이기도 하다. 다양한 활용 방법과 미래 성장성까지 갖추고 있어 에너지 산업에서 ESS는 '핵심'적인 존재로 여겨진다.

◆발전소부터 가정까지…곳곳에 쓰이는 ESS

발전소, 송전소와 산업체·병원(민간) 등이 ESS를 사용하는 대표적인 곳이다. 먼저 발전소에서 ESS가 하는 역할은 여러가지다. 전력을 소비량보다 많이 생산했을 때 이를 저장하는 곳이 ESS다. 반대로 발전기가 부하(전력소비량)만큼 전기를 만들어내지 못 할 때도 ESS가 도움을 준다. 만약 발전기의 출력량이 한계에 도달해 부하를 따라가지 못하면 ESS가 이를 보충해주는 것이다.

신재생에너지 분야에서 ESS가 활발히 이용되는 것도 이 이유다. 태양광 및 풍력 발전만 보더라도 일조량이나 바람이 부는 정도에 따라 만들어내는 전력량이 다르다. 주변 환경 변화에도 생산량을 안정적으로 유지할 수 있도록 ESS를 활용하는 것이다. 아울러 신재생에너지 발전에 ESS를 이용하면 발전 수익이 증가해 경제적인 이익을 챙길 수도 있다. ESS를 연계한 태양광 발전 사업자의 경우, 생산한 전력을 한국전력공사에 전력판매가격(SMP)에 판매하면 판매수익과 동시에 '신재생에너지공급인증서(REC)'를 받는다. 발전사업자는 여기서 획득한 REC를 주식거래와 같이 현물시장에서 사고 팔아 추가 이익을 취한다.

주파수 조정 용도로 발전소에서 ESS를 사용하기도 한다. 발전소는 일정한 교류(한국의 경우 60Hz)를 유지하면서 전력을 공급해야 하는데, ESS가 전기를 내보내면서 주파수를 낮추거나 높인다.

또 송전소에서 지역의 정전 방지 역할을 돕는다. 전력수요는 과도한데 보내는 전기가 이에 못 미치면 가정이나 기업체에서 정전이 일어날 수 있다. 이를 대비해 설치하는 것이 ESS다. 부족한 전력을 송전소 대신 공급하고 안정적으로 운영할 수 있게 도움을 준다.

산업체나 기업에서도 비슷한 위험을 방지하기 위해 ESS를 사용한다. 이를 무정전 전원 공급장치(UPS)라고 한다. 정전이 일어나도  전원 공급을 계속 받아야 하는 병원, 공장 등이 UPS를 설치하고 비상 시 전기를 사용하고 있다. 일반 가정이나 건물에서도 ESS를 종종 발견할 수 있다. 전력 소비량이 적을 때 ESS를 이용해 전력을 저장해두고, 피크전력(에어컨 사용 등 전력소비량이 많은 시기)에 이를 사용해 전기료를 줄일 수 있다.

◆전기차 시장 고속성장…주목 받는 ESS

ESS의 미래 가치도 주목할 만 하다. 배터리 업계에서 2020년의 주요 화두 중 하나는 '폐배터리'다. 배터리 수명은 5~10년 정도이며, 한국에서 친환경 차량이 본격적으로 증가하기 시작한 시점이 2014년이라는 점을 감안해 2020년부터 폐배터리가 급격히 늘어날 수 있다고 업계는 보고 있다. 환경부와 한국자동차자원순환협회는 폐배터리가 2020년 1000개 수준에서 2024년 1만개까지 늘어날 것으로 예상했다. 2040년에는 총 누적 폐배터리 발생량이 245만개에 달할 것으로 내다봤다.

이 같은 흐름에 국내 업체들 사이에서 폐배터리 재활용 사업에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내에서는 중소기업을 위주로 소형 폐배터리 재활용 사업이 이어져왔으며, 최근에는 삼성SDI, SK이노베이션 등 국내 배터리업체들이 중대형 배터리 재활용 사업을 준비하고 있다. 우리나라를 대표하는 완성차 업체인 현대자동차도 OCI와 손잡고 폐배터리 시장 진출을 선언했다. 현대차는 전기차 폐배터리를 OCI의 태양광 발전용 ESS로 재활용하는 사업을 추진키로 하고 준비 중이다. 르노 삼성 역시 LG화학과 협력해 폐배터리를 활용한 ESS 사업을 추진하고 있다.

폐배터리 시장의 성장과 맞물려 이목이 쏠리는 것 역시 'ESS'다. 일반적으로 배터리 교체 시점은 충전능력이 초기 용량 대비 70% 아래로 감소했을 때다. 전기차의 폐배터리 사업은 재활용과 재사용으로 나뉘는데, 재활용으로 이어질 경우에는 폐배터리 내에 있는 코발트, 리튬만 추출해 다시 사용한다. 만약 재사용이 가능한 경우 만들 수 있는 것이 ESS나 UPS다. 두 제품으로 재사용하면 배터리 수명을 짧게는 3년, 길게는 10년까지 늘릴 수 있다.