[매일일보] 최근 우리나라를 비롯한 전세계에서 각종 환경 문제와 더불어 지구온난화가 지속되고 있다. 그 원인인 화석에너지의 사용을 줄이기 위해 국가적 차원에서 규제와 제약이 심화되고 있는 것이 현 에너지 산업의 동향이다.
기존 에너지 생산을 맡아왔던 화석에너지를 고갈되지 않고 지속적으로 이용할 수 있는 신재생에너지로의 대체가 활발히 진행되고 있다. 에너지산업은 기존 화력·원자력 발전에서 태양광과 풍력·지열 등 친환경 에너지로 발전 비중을 높이며 변화하고 있다. 또, 에너지가 생산 단계부터 소비에 이르기까지 에너지의 효율적 생산·소비를 위한 노력도 함께 진행되고 있다.
신재생 에너지와 스마트 그리드는 미래 에너지산업에서 아주 중요한 분야로 점쳐지고 있다. 이 중간에 ESS(Energy Storage System)를 이용하면 원하는 시간에 전력을 생산하기 어려운 태양광·풍력 등의 신재생 에너지를 미리 저장했다가 필요한 시간대에 사용할 수 있다. 전력의 대량 소비가 이뤄지는 4차 산업혁명 시대에 걸맞는 차세대 전력망을 구현하기 위한 핵심 요소다.
ESS에 저장된 전력은 필요할 때마다 공급돼 전력이용효율을 증대시킬 수 있다. 여름철 또는 겨울철 전력수급에 비상이 걸릴 경우 전력 수급 관리에 도움이 된다. 또 전기 요금이 저렴한 시간에 저장을 하고 전기 요금이 비싼 시간에 사용함으로써 전기 요금을 낮출 수 있다.
이처럼 ESS 사용을 통해 에너지의 출력이 안정되고 효율성을 높일 수 있다는 장점 때문에 ESS 기술은 미래 에너지의 핵심 기술로 신재생 에너지와 스마트 그리드와 함께 대두되고 있다.
최근 기업들 사이에서도 ESS 설치가 확산되고 있다. 산업통상자원부는 지난 7월 ESS의 국내 보급이 전년에 비해 크게 늘고 있다고 밝힌 바 있다. 2018년 상반기, ESS는 전년 동기(89MWh) 대비 20배 증가한 1.8GWh가 보급됐으며, 이는 지난 6년간의 총 보급량(1.1GWh)을 훨씬 상회하는 수준이다.
이러한 장점에도 불구하고 핵심시설 중 하나인 ESS 설비는 폭발할 위험을 가지고 있는 리튬이온 배터리를 대부분 사용하고 있다. BMS(Battery Management System)에 의해 충·방전을 제어하기 때문에 미연에 폭발을 방지할 수도 있지만, 자연재해나 기타 다른 장비나 인재에 의해 화재가 발생할수 있기 때문에 화재가 발생하더라도 화염이 배터리룸으로 옮기지 않는 것은 매우 중요한 부분이다.
외국의 사례를 보면, 배터리에서 발생하는 열을 빼내기 위해 최고 효율의 냉·공조시스템을 시현시키기 위해 열전도율이 낮고 효율이 뛰어난 GRP 재질의 쉘터(Shelter)에, 10년이상 사용돼 이미 검증이 확실히 되어진 냉공조시스템을 사용하고 있다.
배터리룸과 장비룸이 항상 분리되어 있고, IP65 이상으로 외부와도 분리시키고 있다. 또한 배터리룸은 환기를 시키기도 해 혹여나 발생될수 있는 폭발성 가스를 외부로 분출시킬 수 있다. 이와 더불어 급격히 발생한 화재에도 견딜수 있는 UL1709 규격에 맞은 Fire Shelter를 사용하기도 한다.
작업자가 Shelter안으로 들어가지 않고 밖에서 작동을 하는 방식과 원격조종으로 먼 거리에서도 작동할 수 있는 최첨단장비을 사용하기도 한다. 이는 장비들이 지속적으로 장시간, 안정 및 안전하게 작동하게 하는 것과 동시에 화재의 위험에서도 가장 중요한 인적자원을 최대한 보호할 수 있도록 한 것이다. 이것은 마켓리더들의 노하우로 현 시점에서 국내에 적용한다면 한 단계 더욱 발전하는 계기가 될 것이다.
탈 원자력 발전은 현재 세계적인 추세이고, 화력발전은 미세먼지가 발생하고 기존 화석연료의 가격은 계속 오르는 문제를 안고 있다. 또한 필요한 전력은 계속 늘어날 것이며, 전기자동차의 확대는 그 불씨에 부채질을 할 태세다. 이렇듯 빤히 보이는 미래의 상황에서 신재생에너지와 ESS, 그리고 이것을 체계적으로 관리할수 있는 스마트그리드는 그것을 해결할 수 있는 열쇠다.
신재생에너지는 그 역사가 오래되어 차근히 노하우가 쌓여가고 있으나, ESS 및 스마트그리드는 아직 걸음마 단계다. 시작하는 단계에서 첫 단추를 잘 꿰어야 신성장 동력을 확보할 수 있다. 미래의 에너지산업에 더 밝은 미래가 보일 수 있기를 기대해 본다.
