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산업동향

2017.07.03
조회수 :
1337
[신재생에너지] 한국 에너지저장장치(ESS) 산업의 현황과 전망

낮은 가격, 높은 효율을 내세워 전례 없는 성장가도에 오른 한국의 ESS 산업


서론


‘ESS(energy storage system, 에너지저장장치)’란 미리 생산한 전력을 이후에 사용할 수 있도록 저장하는 장치로, 납 축전지나 리튬이온 전지 등 전력저장부분과 EMS(energy management system, 에너지관리시스템), PCS(power conversion system, 전력변환장치) 등의 제어부분으로 구성되어 있다. 세계 ESS 설치 규모는 2014년 700MWh에서 2016년 1,629MWh까지 증가하였다. 현재 활발히 도입되고 있는 리튬이온 전지 등 배터리형 ESS는 효율적으로 변환이 가능하면서도 친환경적이기 때문에 성장 잠재성이 매우 크다. 전문가들은 2016년 1.8GWh였던 세계 리튬이온 전지 시장이 2020년에는 8.5GWh로, 2024년에 이르러는 16.2GWh까지 성장할 것으로 보고 있다. 2016년 25억6천만 달러 규모를 형성했던 세계 ESS시장은 2020년에 150억 달러, 2025년에는 292억 달러까지 팽창할 것으로 기대된다.


세계 2위 규모를 자랑하는 한국의 ESS 보급률


2016년 기준, 한국에는 작년대비 52.4MWh가 증가한 총 291.4MWh의 ESS가 설치되어 있다. 이는 세계 ESS시장의 18%에 달하며, 미국 시장의 절반을 웃도는 규모다. 국토 면적이 미국의 1%정도라는 점을 감안하면, 한국에 이미 얼마나 많은 ESS가 보급되었는지 짐작할 수 있다. 일본, 독일, 이탈리아 등 선진국들도 한국에 상당히 뒤쳐지고 있는 실정이다. 리튬이온 전지 생산에서도 한국은 급속히 생산량을 늘리며 세계 최고 수준을 유지하고 있다. 특히, 한국의 LG화학에서 591MWh, 삼성SDI에서 544MWh의 ESS제품을 만드는데, 모두 중국의 비야디(比亚迪, 188MWh)나 미국의 테슬라(Tesla, 186MWh) 등 주요 글로벌기업들보다 크게 앞선 생산규모를 자랑한다. 국내 ESS 시장은 2016년 2억6310만 달러 규모로 성장하였고, ESS 수출도 급속히 늘어나, 작년에 해외에 판 제품만 4억 달러에 이른다.


세계 각국 ESS 보급률 순위

세계 각국 ESS 보급률 순위
순위 국가 설치 대수 규모 (MWh, 시장비중)
1 미국 292 570.6 (35%)
2 한국 55 291.4 (17.9%)
3 일본 47 254.6 (15.6%)
4 독일 38 122.2 (7.5%)
5 이탈리아 31 56.2 (3.4%)
합계 1,629.1 (100%)
자료: 미국 에너지부(DOE) ‘글로벌 에너지 저장 DB’ (2016년8월)

세계시장 비중에 비해 낮은 수준의 경쟁력


한국의 ESS 산업은 세계 시장에서 큰 비중을 차지하고 있지만, 전반적인 경쟁력은 다른 주요 글로벌 기업에 비해 상대적으로 낮은 수준인 것으로 파악된다. 핵심기술 분야에서 한국의 경쟁력은 세계최고수준 대비 약 82~83%, 부품·소재 분야에서는 약 80% 수준이다. 그러나 제조기술 분야는 그보다 높은 88% 수준이며 가격 경쟁력 측면에서도 크게 선전하고 있다. 한국 기업에서 만든 ESS제품의 가격은 보통 다른 글로벌 기업들보다 21~27% 낮게 책정된다.


ESS 규모별 경쟁력 비교 (2017)

ESS 규모별 경쟁력 비교 (2017)
구분 주요기업 경쟁력
(세계최고=100)
가격
(달러/MWh)
글로벌 한국 핵심기술 부품·소재 제조기술 글로벌 한국 격차
소규모 SMA(독일), NEC, 교세라, 파나소닉 (일본) 삼성SDI, LG화학, LS산전 83 80 88 1,120 882 21%
에너지
자립형
ABB (스위스), Younicos, SMA (독일), Parker, GE, AES (미국) 효성, LS산전, LG CNS, 우진산전, 데스틴파워, LG화학, 삼성SDI 82 79 88 950 700 27%
자료: INI R&C ‘ESS 산업의 산업생태계를 강화하기 위한 지원 정책과 전략’ (2017. 3)

세계 시장에 진출한 주요 한국 기업


한국의 주요 ESS기업들은 현재 세계 시장에서 맹활약 중이다. LG화학과 삼성SDI가 선두주자이며, 태양광 및 EMS를 결합한 새로운 비즈니스 모델을 개발한 한화큐셀과 LS전선은 성공적인 사업 실현을 위해 한국전력공사와 협력을 추진 중이다.

ESS 설치에 필수불가결한 PCS는 ESS 시스템 내 발전원으로부터 전력을 공급받아 배터리 저장을 위해 전기에너지의 형태를 변환하거나 이를 다른 시스템으로 방출하기 위한 장치라 할 수 있다. 전문가들은 PCS가 ESS 가치의 25%를 차지한다고 추정한다. 데스틴파워는 이 분야에서 가장 경쟁력이 높은 한국기업이고, 코캄은 미국의 경제전문지 블룸버그(Bloomberg)와 글로벌 시장조사기관 네비건트 리서치(Navigant Research)에서 최우수업체로 선정되었다.


한국 주요 ESS관련 기업의 세계시장 진출 현황

한국 주요 ESS관련 기업의 세계시장 진출 현황
기업명 최근 사업 및 전략
LG화학 - 세계1위 ESS기업 AES에 1GWh (세계최대규모) 제품 공급
- 독일 서부 6개 사업에 140MWh 규모 주파수 조정 ESS 공급
삼성SDI - 한국전력공사와 협력하여 북미 및 남아시아에 MV ESS, 주파수 조정 ESS, 재생에너지 관련 ESS 사업
SK이노베이션 - 전기차(EV) 이차전지 부문 인력 확충
한화큐셀 - 태양광 시스템을 결합한 사업 모델 개발
LS산전 - 태양광 시스템 및 EMS을 결합한 사업 모델 개발
- 2016년9월, 한국전력공사와 협력하여 새로운 에너지 사업 모델 수출
LG CNS - 미국 괌 전력청과 40MWh ESS 공급 계약
두산중공업 - 2016년7월, 원에너지시스템즈(미국)와 ESS 역량 강화를 위한 M&A
- 2016년10월, 600만 달러 공급계약
- 한국전력공사 본사 사옥에 한국 최대 수준인 2.4MWh의 ESS 설치
보성파워텍 - 한국전력공사 본사 사옥에 1MWh ESS가 포함된 스마트 그리드 스테이션(smart grid station) 구축
- 경산발전소에 (세계최대용량) 48MWh 규모 ESS 공급
데스틴파워 - 국내 최대 ESS PCS 공급업체
- 총 91MWh 규모 ESS 공급
* LG화학 오창공장에 최대 1.5MWh 변환 가능한 PCS 공급
* 한국전력 변전소에 56MWh 규모 주파수 조정 PCS 공급
* GS E&Rdml 영양풍력 사업에 16.8MWh 규모 ESS연계 PCS 공급
* 1MWh 규모 에너지자립 섬 사업
* 200kWh 규모 마이크로그리그 사업 등
코캄 - 2017년 블룸버그 선정 세계 ESS 기업 3위, 2016년 네비건트 리서치 선정 세계 ESS 분야 기업경쟁력 4위
한국전력공사 - 2014년에 첫 ESS (8MWh 규모) 설치
울산광역시 - 2017년7월, 산업부지에 7MWh 규모 ESS 설치 예정

추가 2천억원대 규모 시장 형성 기대


산업통상자원부는 한국의 ESS 산업을 활성화하기 위해 공공기관에 ESS설치를 의무화 하거나 특별 할인 관련 법안을 개정하는 등 여러 가지 효율적인 지원책을 펼치고 있다. 공공건물의 경우, 1 MWh 이상의 전기공급 계약에 대해 최소 5%는 의무적으로 ESS를 설치해 사용하도록 되어있다. 전문가들은 ESS가 기존 건물들에 모두 적용될 경우 2020년까지 2천억원 (17억620만 달러) 대, 244MWh 상당의 추가 전력 시장이 형성될 것으로 내다보고 있다.


By 곽대종
산업연구원 연구위원 / djgwak@kiet.re.kr



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