글로벌 배터리 저장 시장의 과제와 기회

배터리 에너지 저장 시장 성장 요인

1. 비용 및 성능 개선

수십 년 동안 다양한 형태의 에너지 저장 장치가 존재해 왔는데, 왜 배터리 에너지 저장 장치가 현재 주류를 이루고 있을까요? 가장 분명한 답은 비용과 성능 저하인데, 특히 리튬 이온 배터리에서 이러한 현상이 두드러집니다. 이와 동시에, 리튬 이온 배터리의 성장은 전기 자동차 시장의 확대에도 기여했습니다.

2. 그리드 현대화

많은 국가에서 악천후에 대한 복원력을 강화하고, 노후화된 인프라로 인한 시스템 중단을 줄이며, 전반적인 시스템 효율성을 개선하기 위해 전력망 현대화 프로그램을 시행하고 있습니다. 이러한 계획에는 일반적으로 기존 전력망에 스마트 기술을 도입하여 양방향 통신과 첨단 디지털 제어 시스템을 구축하고 분산형 에너지를 통합하는 것이 포함됩니다.

배터리 에너지 저장 기술의 개발은 전력망 현대화 노력과 불가분의 관계에 있습니다. 디지털 전력망은 스마트 시스템 구성, 예측 유지보수 및 자가 수리에 생산 소비자의 참여를 지원하여 단계적 요금 체계 구축의 토대를 마련합니다. 이 모든 것이 배터리 에너지 저장 기술의 발전 가능성을 열어주어, 용량 증대, 피크 부하 저감 운영, 전력 품질 개선을 통해 가치를 창출하도록 합니다. 지능형 기술은 이미 오래전부터 존재해 왔지만, 배터리 에너지 저장 기술의 등장은 그 잠재력을 최대한 활용하는 데 도움이 됩니다.

3. 글로벌 재생에너지 캠페인

광범위한 재생 에너지 및 배출 감축 지원 정책 또한 전 세계적으로 배터리 에너지 저장 솔루션의 사용을 촉진하고 있습니다. 재생 에너지의 간헐적인 특성을 상쇄하고 배출을 줄이는 데 있어 배터리가 수행하는 중요한 역할은 명백합니다. 모든 유형의 전기 사용자가 청정 에너지를 추구하는 범위와 보급률은 여전히 ​​증가하고 있으며, 이는 특히 기업과 공공 부문에서 두드러집니다. 이는 재생 에너지의 지속 가능한 발전을 예고하며, 분산형 에너지의 통합을 지원하기 위해 배터리 에너지 저장이 지속적으로 활용될 수 있습니다.

4. 도매 전력 시장 참여

배터리 에너지 저장은 모든 전력 공급원에 연결된 전력망의 균형을 맞추고 전력 품질을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이는 배터리 에너지 저장이 전 세계 도매 전력 시장에 참여할 수 있는 기회가 증가하고 있음을 시사합니다. 분석 대상 국가 거의 대부분이 주파수 조정 및 전압 제어와 같은 용량 및 보조 서비스를 제공할 수 있는 배터리 에너지 저장 시스템을 구축하기 위해 도매 시장 구조를 혁신하고 있습니다. 이러한 응용 분야는 아직 초기 단계에 있지만, 모두 다양한 수준의 성공을 거두었습니다.

각국 당국은 그리드 운영 균형에 있어 배터리 에너지 저장 시스템의 기여를 보상하기 위한 조치를 점점 더 많이 취하고 있습니다. 예를 들어, 칠레 국가에너지위원회는 배터리 에너지 저장 시스템의 기여를 인정하는 보조 서비스에 대한 새로운 규제 체계를 마련했습니다. 이탈리아 또한 포괄적인 규제 개혁 노력의 일환으로 재생에너지 및 에너지 저장 프로젝트를 위한 시범 사업으로 보조 서비스 시장을 개방했습니다.

5. 재정적 인센티브

연구 대상 국가에서 정부가 지원하는 재정적 인센티브는 정책 입안자들이 전력 가치 사슬 전체에 걸쳐 배터리 에너지 저장 솔루션의 이점에 대한 인식이 높아지고 있음을 더욱 잘 반영합니다. 본 연구에서는 이러한 인센티브에 배터리 시스템 비용 중 환급되거나 세금 환급을 통해 직접 환급되는 비율뿐만 아니라 보조금이나 재정 보조를 통한 재정 지원도 포함되었습니다. 예를 들어, 이탈리아는 2017년 가정용 저장 장치에 대해 50%의 세금 감면을 제공했습니다. 2017년 상반기에 정부 지원을 받아 투자한 에너지 저장 시스템인 한국은 전년 동기 대비 용량을 89MW(61.8%) 증가시켰습니다.

6. FIT 또는 순 전기료 정산 정책

소비자와 기업이 태양광 발전 투자에서 더 높은 수익을 얻을 방법을 모색함에 따라, 태양광 발전망 요금 보조금 정책(FIT)이나 순전력 정산 정책의 후행성이 계량기 백엔드 에너지 저장 시스템 추가 구성을 촉진하는 요인이 되고 있습니다. 이러한 현상은 호주, 독일, 영국, 하와이에서 나타나고 있습니다.

이는 전 세계적인 추세는 아니지만 FIT 정책이 단계적으로 폐지됨에 따라 태양광 운영자는 배터리를 피크 절감 도구로 사용하여 공공 유틸리티 회사에 대한 전력망 안정성과 같은 보조 서비스를 제공할 것입니다.

7. 자립에 대한 욕망

가정과 화석 에너지 소비자의 에너지 자립에 대한 열망이 커지면서 계량기 뒤쪽에 에너지 저장 장치를 배치하는 놀라운 원동력이 되었습니다. 이러한 비전은 우리가 조사한 거의 모든 국가에서 전기 계량기 백엔드 시장에 활력을 불어넣고 있으며, 에너지 저장 시스템을 구매하는 동기가 순전히 재정적인 것이 아님을 시사합니다.

8. 국가 정책

배터리 에너지 저장 공급업체들에게는 다양한 전략적 목표를 달성하기 위해 정부가 도입한 정책이 더 많은 기회를 제공합니다. 많은 국가에서 재생 에너지 저장이 에너지 수입 의존도를 줄이고, 전력 시스템의 신뢰성과 복원력을 향상시키며, 환경 및 탈탄소화 목표를 달성하는 데 도움이 되는 새로운 방법이라고 생각합니다.

에너지 저장 기술 개발은 개발도상국의 도시화 및 삶의 질 향상 목표와 관련된 광범위한 정책적 의무의 혜택을 받습니다. 예를 들어, 인도의 스마트 시티 이니셔티브(Smart Cities Initiative)는 전국 100개 도시에 스마트 기술을 도입하기 위해 경쟁형 챌린지 모델을 활용합니다. 스마트 시티 이니셔티브의 목표는 충분한 전력 공급과 환경적 지속가능성을 확보하는 것입니다. 전기차, 재생에너지, 그리고 배터리 에너지 저장은 이러한 목표 달성에 매우 중요합니다.

앞으로의 과제

시장 동인들이 에너지 저장을 점점 더 흡수하고 발전시키고 있지만, 여전히 과제는 남아 있습니다.

1. 경제가 좋지 않다

다른 기술과 마찬가지로 배터리 에너지 저장은 항상 경제적인 것은 아니며, 특정 응용 분야에 비해 비용이 너무 높은 경우가 많습니다. 문제는 비용이 많이 든다는 인식이 부정확할 경우 에너지 저장 솔루션을 고려할 때 배터리 에너지 저장이 제외될 수 있다는 것입니다.

실제로 배터리 에너지 저장 비용은 빠르게 하락하고 있습니다. 최근 엑셀 에너지(Xcel Energy)의 입찰 사례를 살펴보면, 배터리 가격 하락의 규모와 시스템 전체 비용에 미치는 영향을 극적으로 확인할 수 있었습니다. 그 결과 태양광 전지의 평균 가격은 MW당 36달러, 풍력 전지의 평균 가격은 MW당 21달러로 최고치를 기록했습니다. 이는 미국에서 새로운 기록을 세운 것입니다.

배터리 기술 자체의 비용과 시스템 구성 요소의 밸런싱 비용 모두 지속적으로 하락할 것으로 예상됩니다. 이러한 기본 기술은 우려되는 기술만큼 매력적이지는 않지만, 배터리 자체만큼 중요하며 급격한 비용 절감의 다음 물결을 이끌 것입니다. 예를 들어, 인버터는 에너지 저장 프로젝트의 "두뇌"이며 프로젝트 성과와 수익에 미치는 영향이 상당합니다. 그러나 에너지 저장 인버터 시장은 아직 "새롭고 분산되어" 있습니다. 시장이 성숙해짐에 따라 에너지 저장 인버터 가격은 향후 몇 년 안에 하락할 것으로 예상됩니다.

2. 표준화 부족

초기 시장 참여자들은 다양한 기술 요건에 대응하고 다양한 정책을 적용받아야 하는 경우가 많았습니다. 배터리 공급업체도 예외는 아닙니다. 이는 전체 가치 사슬의 복잡성과 비용을 증가시키는 것은 분명하며, 표준화의 부재는 산업 발전의 중요한 걸림돌이 됩니다.

3. 산업정책 및 시장설계 지연

신기술의 등장을 예측할 수 있듯이, 산업 정책 또한 기존 에너지 저장 기술에 뒤처질 것으로 예상됩니다. 전 세계적으로 현재의 산업 정책은 새로운 에너지 저장 방식을 개발하기 전에 수립되는데, 이는 에너지 저장 시스템의 유연성을 고려하지 않거나 공정한 경쟁 환경을 조성하지 못하고 있습니다. 그러나 많은 정책들이 에너지 저장 시스템 구축을 지원하기 위해 보조 서비스 시장 규칙을 개정하고 있습니다. 배터리 에너지 저장 시스템이 전력망의 유연성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 것은 충분히 입증되었으며, 이는 당국이 도매 전력 시장에 우선적으로 집중하는 이유이기도 합니다. 또한, 가정용 및 화석 연료 소비자를 위한 에너지 저장 시스템에 대한 관심을 유도하기 위해 소매 규칙도 개정해야 합니다.

지금까지 이 분야의 논의는 스마트 미터에 대한 단계적 또는 체계적인 시분할 요금제 시행에 집중되어 왔습니다. 단계적 요금제를 시행하지 않으면 배터리 에너지 저장은 저렴한 가격에 전기를 저장하고 높은 가격에 판매한다는 가장 매력적인 특징 중 하나를 잃게 됩니다. 시분할 요금제는 아직 세계적인 추세는 아니지만, 여러 국가에서 스마트 미터가 성공적으로 도입됨에 따라 이러한 추세는 빠르게 변화할 수 있습니다.