커지는 가정용 ESS 시장… 관건은 '기술적 한계' 극복

가정용 에너지저장장치(ESS) 시장이 커지고 있다. 단점으로 지적되던 기술의 한계를 서서히 극복하면서 북미와 유럽을 중심으로 수요가 높아지는 추세다.

16일 배터리 사장 조사업체 네비건트리서치에 따르면 가정용 ESS는 올해 1154㎿h(메가와트시)에서 2020년 2818㎿h로 늘어난 뒤 2024년 1만6173㎿h까지 확대될 전망이다. 1만6000㎿h는 약 300만 가구가 하루에 사용하는 전력량이다. 시장조사기관 B3는 올해 1259㎿h규모에서 2020년 약 1889㎿h로 연평균 15%가량 성장할 것으로 내다봤다.
세계에서 사용하는 에너지는 15TW(테라와트)에 달한다. 이 수준의 에너지를 확보하기 위해 자원을 소비하다 보면 우라늄이나 가스, 석유 등의 자원 고갈이 우려된다. 반면 태양광은 1년에 8만6000TW가 입사될 정도로 높은 에너지를 갖고 있고 무한하기 때문에 차세대 원으로 주목받는다. 여기에 환경오염 등으로부터 자유롭다는 장점도 있다.

문제는 기술적 한계가 존재한다는 것이다. 태양광을 모두 에너지로 전력화하기 어려울 뿐만 아니라 흐린 날 등 태양이 비추지 않는 날에는 에너지를 확보하지 못하는 등 날씨에 따른 전력 편차가 심하다.

ESS는 맑은 날 생산한 에너지를 저장하는 장치다. 저장된 에너지는 비가 오거나 흐린 날 사용된다. 설치비 이후 추가 비용이 발생하지 않고 전력을 안정적으로 사용할 수 있다.

유럽과 북미 등 선진국을 중심으로 확대되고 있고 국내 기업들 역시 이 시장을 겨냥해 새로운 제품을 출시하고 있다. LG전자는 이날 독일에서 신제품을 내놨다. 신제품의 기본 배터리는 6.4㎾h 용량으로, 배터리팩 2개를 연결하면 12.8㎾h까지 늘어나기 때문에 일반적인 4인 가족의 하루 평균 사용 전력량(10∼15㎾h)을 충당할 수 있다. 신제품에는 ‘태양광 인버터’와 ‘배터리 인버터’를 하나로 합친 5㎾급 ‘하이브리드 전력변환장치(PCS)’가 탑재됐다.

태양광 인버터는 태양광 발전으로 생산된 직류 전력을 가정에서 사용하는 교류로 바꿔주며, 배터리 인버터는 생산된 전략의 출력을 조절해 배터리에 저장하고 교류로 바꿔주는 역할을 한다.

삼성SDI는 최근 독일에서 열린 세계 최대 ESS 전시회인 ‘EES 유럽 2018’에서 인버터를 사용하지 않아도 되는 최대 600V 전압의 ESS 모듈을 내놨다. 기존 가정용 ESS의 전압은 직류 48V였다.

LG화학 역시 같은 행사에서 가정용 ESS인 RESU13을 내놨다. 이 제품은 한 대만 설치해도 독일 가정의 하루 평균 전력 소모량인 12.1㎿h를 충당할 수 있다. 특히 두 대를 연결할 경우 최대 용량을 26.2㎿h로 확장된다.

LS산전은 태양광 모듈을 비롯해 인버터, ESS용 PCS, 전력기기 및 배전반, 시스템 제어 소프트웨어에 이르기까지 자체 개발 솔루션 기반 고객 맞춤형 신재생에너지 발전사업에 역량을 쏟고 있다.

업계 관계자는 “전력 수급이 불안정하고 에너지 가격도 비싼 해외에서 ESS 시장이 급성장하고 있다”고 말했다.

정필재 기자 [e-mail]