국내 시장현황, ESS 기술동향 전 세계 시장현황

1. 국내 ESS 이슈

o 국내 ESS 시장은 정부의 친환경 에너지 전환정책을 기반으로 안정적 성장세를 유지할 전망

¡ 국내 ESS 시장은 ESS 특례 요금제, 재생에너지 연계 ESS의 전기 판매가격 상승, 공공기관 ESS 설치 의무화 등 정부의 각종 지원 정책으로 2018 년 ‘tipping point’를 맞고 있다.

- 2018년 상반기 국내 ESS 설치량은 1.8GWh로 전년동기대비 20배 이상 증가하였으며, 금액 기준 1조원에 육박하는 시장이 창출된다.

¡ 탈원전/석탄발전 축소로 LNG 등 고비용 발전원이 늘어나 전기요금 부담이 더욱 높아질 것으로 예상되며, 빌딩, 공장 등에서 에너지 절감을 위한 투자가 확대될 전망이다.

¡ 규모의 경제에 따른 ESS 시스템 가격 하락과 재생에너지 3020 등 정부의 친환경 에너지 전환정책이 중장기 ESS 성장세를 견인할 전망이다.

 

o 풍부한 성장잠재력을 보유한 ESS 시스템 및 핵심부품(배터리, PCS, 운영 S/W 등) 업체에 관심 요구

 

¡ ESS의 핵심부품인 배터리는 기존 소형 리튬이온전지 업체들이 중대형으로 사업영역을 확장하여 대응하고 있다.
- 완제품은 LG화학, 삼성SDI, 코캄 등에서 생산중으로 다수의 해외 공급실 적을 보유하고 있어 글로벌 경쟁력이 우수하다.
¡ PCS는 LS산전, 효성 등 중전기기업체에서 주로 생산하고 있으며 제품 특성이 유사한 태양광 인버터 업체, UPS 업체, 가전업체 등도 생산에 참여중 이다.

¡ EMS/Integration 분야는 대기업 계열 SI업체가 S/W의 강점을 바탕으로 주도하고 있으며, LG CNS가 국내 ESS 공급 1위를 차지한다.
¡ 스마트그리드 관련 중소업체들도 EMS 솔루션 개발사업 등에 속속 가세 중이다.

 

o ESS 제조부문 뿐만 아니라 수익성 개선이 기대되는 ESS 설치/운영 분야도 주목할 필요가 있으며, 금융기관들은 늘어나는 자금 수요에 대응하여 다양한 투자 및 영업기회 모색이 요구

¡ 최근 수 년 사이 배터리 등 주요 부품 가격이 빠르게 하락한데다 정부의 각종 지원정책으로 ESS 운영분야의 수익성과 현금흐름이 크게 개선되는 중이다.
¡ 적절한 부하패턴을 보유하고 있는 건물/사업장이 피크절감 목적으로 올해 ESS를 설치한다면 2019~2020년 기본요금 3배 할인 혜택 등을 받을수 있어 2년안에 투자비용의 절반이상을 회수 가능하다.
¡ 재생에너지 연계 ESS 프로젝트의 경우 2019년까지 더 높은 재생에너지 공급인증서 가중치를 적용받을 수 있어 가중치가 1에 불과한 중형 태양 광을 중심으로 ESS 연계 수요가 확대될 전망이다.
- 500kW 태양광 + 1,370kWh ESS 기준으로 한 자릿수 후반대의 내부수익 률(IRR) 기대 가능하다.
¡ 태양광 발전만 단독으로 설치하는 것보다 ESS를 연계하여 설치하는 것이 수익률 측면에서 유리하며, 기존 태양광 발전소에 ESS를 추가 설치하는 것도 발전 매출이 확대되어 우수한 수익률 기대 가능하다.
¡ ESS 프로젝트의 수익성이 개선되며 프로젝트 파이낸스, 지분투자, 펀드등 다양한 방식의 금융투자가 확대될 전망이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 국내 시장 동향 및 전망

o 2018년 상반기 국내 ESS 설치량은 1.8GWh로 전년동기대비 20배 이상 증가 하였으며, 연간으로는 전년대비 4.8배 늘어난 3.7GWh가 설치될 전망

¡ 평균 구축비용 감안시 2018년 상반기에만 약 9,800억원 규모의 시장이 창출되었으며, 지난 6년간의 총 보급량(1.1GWh)을 상회한다.
¡ ESS 특례 요금제, 재생에너지 연계 ESS의 공급인증서(REC) 가중치 확대, 공공기관 ESS 설치 의무화 제도 등 정부의 ESS 지원 정책 시행으로 수요가 급증할 것으로 보인다.
- 2017년 상반기 5MWh에 그쳤던 피크저감용 수요가 2018년 상반기에는 226배 증가한 1,129MWh로 대폭 확대되었으며, 재생에너지 연계용도 2017년 상반기 42MWh에서 2018년 상반기 683MWh로 16배 증가했다.

 

o 정부의 주요 지원정책이 종료되는 2021년부터 불확실성이 다소 존재하나, 규모의 경제 달성에 따른 ESS 시스템 가격 하락, 재생에너지 연계수요 확대 등으로 안정적 성장세를 유지할 전망

¡ ESS 특례 요금제가 2020년 말로 일몰되며, 공공기관 ESS 설치 의무화 제도도 2020년까지 완료되기 때문에 피크저감용 수요는 2019년 하반기부터 감소할 전망이다.
¡ 그러나 탈원전/석탄축소 등으로 전기요금 부담이 더욱 높아질 것으로 예상되어, 빌딩, 공장 등에서 점진적으로 에너지 절감을 위한 ESS 투자가 늘어날 전망이다.
¡ 정부의 재생에너지 3020 정책에 따라 발전사업자들의 재생에너지 공급의 무화제도(RPS)이행이 강화되며 재생에너지용 연계용 ESS 수요는 꾸준히 확대될 전망이다.
¡ 재생에너지 연계용의 경우 2020년 REC 가중치가 축소되나 배터리 가격이 하락하며 ESS 프로젝트의 수익성 감소가 완화될 것으로 예상된다.

 

 

 

 

[그림 1] (좌) 국내 ESS 시장 전망 (우) 최근 용도별 설치 동향

 

 

 

 

3. ESS 가격 전망

o 글로벌 배터리기반 ESS 가격은 현재 $400/kWh 중반수준이며, 전기차용 중대형전지 등 연관수요 확대로 2025년까지 연평균 약 7%씩 가격이 하락할 전망

¡ 전체 시스템가격 중 배터리가 약 50%로 가장 높은 비중을 차지하고 있으며, PCS가 20%, EMS가 5% 수준이다.
¡ 배터리 가격은 EV 등 연관 수요 확대의 영향으로 지속적으로 하락하여 2025년에는 kWh당 100달러 초반까지 내려갈 전망이다.
¡ PCS도 가격이 하락하겠으나, 배터리보다 하락폭이 작아 전체 시스템에서 차지하는 비중은 점진적으로 상승할 전망이다.
¡ 산업통상자원부 보도에 따르면, 2018년 상반기 기준 국내 ESS 구축비 용은 1MWh당 약 5.4억원 수준이다.
- 한국전력의 주파수조정용 ESS 낙찰 기준으로 배터리 가격은 2014년 MWh당 12.3억원에서 2016년 6.6억원으로 48% 하락하였으며, PCS 가격도 2014년 MW당 3.6억원에서 2016년 MW당 2.4억원으로 33% 낮아 진다.

 

 

 

 

[그림 2] (좌) 글로벌 배터리기반 ESS 가격 전망 (우) 글로벌 ESS 가격중 부문별 비중

 

 

 

 

 

4. 국내 주요 ESS 지원정책

o ESS 특례 요금제 실시

¡ ESS를 이용하여 피크전력 절감을 통한 기본요금 및 전력량 요금 감소를 기대할 수 있다.
- 국내 전기요금은 사용처(산업, 일반, 주택 등)별로 나누어 각각 기본요금과 실제 사용한양(kWh)만큼 부담하는 전력량요금의 합으로 구성된다.
- 주택용은 사용량에 비례하여 기본요금과 전력량요금이 늘어나는 누진제를 적용하며, 주택용을 제외한 나머지는 사용자가 연중 최대 전력을 바탕 으로 미리 계약전력 규모를 결정하고 이에 따른 기본요금과 사용 전력량 요금을 납부한다.

 전력량요금 단가는 계절(봄/가을, 여름, 겨울), 시간대(경부하, 중간부하, 최대부하)에 따라 나누어 책정되며 사용자가 전력사용패턴에 맞는 요금제로 선택할 수 있다.

- ESS 설치시 경부하때 충전하고, 최대부하때 방전하여 전력피크를 낮출 수있어 계약 전력 축소에 따른 기본요금 절감이 가능하다.
- 또한 요금단가가 낮은 경부하 시간에 충전된 전력을 최대부하 때 사용하여 전력량 요금도 축소할 수 있다.

 

 

¡ ESS를 설치한 빌딩, 사업장 등에 기본요금, 전력량요금 등의 할인 혜택을 제공한다.
- ESS 전용 특례요금제는 2015년 1월 처음 도입되었는데, 초기 투자규모 대비 혜택이 미미하여 실효성이 부족하다가 2017년 1월과 5월 개정되며 혜택이 강화되었다.
- 주요 내용으로는 경부하 충전전력량요금 50% 할인, 기본요금 3배 추가 할인, ESS 용량에 따른 총 할인금액 추가 할인, 재생에너지와 함께 이용시 추가 할인 등 존재한다.

 

o 재생에너지 연계 ESS의 공급인증서(REC) 가중치 확대 적용

¡ 2019년까지 REC 가중치를 5배까지 높여 태양광 연계 ESS에 대한 수요를 확대한다.
- 태양광(PV) + ESS 시스템은 발전 피크시간인 10시~16시 사이 태양광으로 생산된 전력을 ESS에 저장하고, 나머지 시간에 방전하는 원리다.
- 태양광 단독인 경우 임야, 건축물 등 설치 위치에 따라 REC 가중치가 0.7~1.2으로 변화하지만, ESS에 연계 설치할 때 가중치는 2018~2019년 5.0, 2020년 4.0 적용할 예정이다.
- ESS 가중치는 10시-16시를 제외한 나머지 시간에 방전하는 전력량에 대해서만 적용되며, 산업통상자원부 고시가 변경되어도 적용된 가중치는 바뀌지 않고 15년간 유지된다.
- 피크시간(10시-16시)중 발전량이 ESS 용량보다 커 계통에 송전하는 전력 량과 피크시간(10-16시)외에 발생하는 발전량은 태양광 REC 가중치를 적용한다.
- PV+ESS의 매출은 발전량에 매전단가인 SMP(System Marginal Price)와 가중치를 고려한 REC의 합을 곱하여 산정한다.

 

 

 

참고문헌
1. 오유진, “국내 에너지저장장치 현황 및 전망”, 하나금융경영연구소, 2019.02.13.

 

 

 

 

 

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