LG CNS는 미국령 괌(Guam)에 40MW규모의 ESS시스템 구축사업을 수주하고, 괌 전력청(GPA, Guam Power Authority)과 최종 계약을 체결했다고 16일 밝혔다.

괌은 현재 전통적인 화력 발전기(중유 또는 디젤유 사용)를 주로 사용하고 있으며, 40MW  ESS는 기존 화력발전기 1기에 해당하는 규모다.

이 사업은 괌 전역에서 생산되는 전력을 ESS시스템을 통해 안정적으로 공급할 수 있도록 하는 사업으로 LG CNS는 ESS시스템 구축과 함께 25년간 운영 및 유지보수를 진행한다.

LG CNS가 괌에 구축하는 ESS시스템은 아가나(Agana) 변전소에 전력의 품질을 일정하게 유지하는 '주파수 조정'(FR, Frequency Regulation)용 ESS(24MW)와 탈로포포(Talofofo) 변전소에 태양광 등 신재생에너지의 공급을 안정적으로 하는 '신재생에너지 출력 안정'(RI, Renewable Integration)용 ESS(16MW)의 2개 부분으로 진행되며, 배터리는 ESS배터리 글로벌 1위인 LG화학의 리튬폴리머형 ESS전용 배터리를 사용한다. 

전체 사업규모는 약 4,300만불이며, 2018년 5월 구축을 완료할 계획이다.
 

이번 사업은 국내 기업이 대규모로 ESS시스템을 기획, 설계, 구축, 운영에 이르기까지 모든 서비스를 해외에 턴키로 제공하는 첫 사례이다.

단일 사업으로 40MW규모는 글로벌 1위 기업이 지금까지 구축한 ESS통합 구축의 누적 실적 166MW의 1/4에 해당하는 큰 규모다.

LG CNS가 이번 괌 사업을 완료하게 되면, ESS 총 구축 실적은 125MW가 되어 누적 실적 기준으로 글로벌 톱기업 수준에 육박하게 된다.

특히, LG CNS는 독자적으로 개발한 에너지관리시스템(EMS: Energy management system) 기술을 제안해 ESS분야의 글로벌 기업들을 제치고 수주에 성공, 우리나라 에너지시스템의 우수성을 입증한 것으로 평가 받고 있다.

또한 이번 수주는 한국전력이 ESS계통설계, 시운전 감리, 운영 자문 등 기술자문을 지원하여 공기업과 민간기업이 협력한 해외 수주사례로서의 의미도 가진다. 

한편, LG CNS는 2016년 글로벌 시장조사기관 네비건트 리서치(Navigant Reserch)조사에서 ESS시스템통합(SI)분야 경쟁력에서 아시아 1위, 글로벌 7위를 차지했다.
 

이번에 LG CNS가 수주한 괌 ESS사업은 괌의 지리적 특성으로 특별한 의미를 가지고 있다.

 

첫째, 괌은 육지와 떨어진 독립된 섬으로, 떠오르는 마이크로그리드 시장의 글로벌 레퍼런스가 된다는 점이다. 

 

유엔 기후변화협약(파리협정) 발효와 함께 신재생에너지 전력을 자급자족하는 마이크로그리드가 주목 받고 있으며, ESS는 마이크로그리드의 핵심 기술이다.

우리 정부도 에너지신산업 활성화와 친환경에너지 보급ㆍ확대를 위해 2015년 '울릉도 친환경 에너지 자립섬 조성사업'을 시작으로, 62개 도서지역에 대한 '친환경 에너지 자립섬 조성사업'을 확대해 나가고 있다.

둘째, 괌은 미국령이면서도 지역적으로 아시아태평양에 위치하고 있어, 오른쪽으로는 북미시장이 아래로는 호주 시장이, 왼쪽으로는 아시아 시장이 있어 향후 글로벌 ESS시장의 중요한 거점이 될 것으로 평가 받고 있다.

2017년 세계은행(World Bank) 보고서는 글로벌 ESS시장이 아시아와 같은 이머징마켓을 중심으로 급격한 성장이 예상된다고 발표했다. 

산업통상자원부에 따르면 ESS의 세계시장 규모는 지난해 25억 6000만 달러에서 2020년 150억달러, 2025년에는 292억달러로 급성장할 것으로 전망된다.

LG CNS 스마트에너지사업부장 하태석 상무는 "이번 괌 ESS사업은 괌 전력청의 1단계 사업으로, 이후 추가 사업의 유리한 고지를 선점하게 됐다"며 "여러 국내 사업을 통해 꾸준하게 EMS솔루션을 개발해 온 LG CNS의 SW 및 SI 역량과 LG화학의 글로벌 1위 ESS배터리 역량이 시너지를 내어 거둔 성과로써 큰 의미가 있다"고 말했다.

 
□ ESS의 구성 및 활용 범위

 

ESS는 발전소에서 생산한 전기를 저장장치에 담아두었다가 전기가 필요할 때 공급, 전력 사용 효율성을 높이는 시스템이다.

 

크게 △전기를 직류로 저장하는 '배터리' △교류와 직류를 변환하는 '전력변환장치' (PCS, Power Conditioning System) △시스템을 제어하는 에너지관리시스템(EMS, Energy Management System)로 나뉜다.

 

ESS는 단순히 배터리뿐만 아니라, 전력변환장치(PCS), 시스템통합(SI), 에너지 관리시스템(EMS), 건설, 전략 공급ㆍ발전 등 다양한 분야 기술이 합쳐진 대표적 융합 산업이다.

 

ESS는 야간 등 전력 사용량이 적은 시간대에 남는 전력을 ESS에 저장했다가 사용량이 많은 낮 시간에 공급해 전력피크를 조정하는 피크저감용, 주파수조정용, 신재생에너지와 연계한 전력저장용 등으로 다양하게 활용되고 있다.

 

한편, ESS의 영역이 다양하고 활용범위가 넓어짐에 따라, 에너지관리시스템(EMS) 기반의 통합사업자의 중요성이 증가하고 있다.

 

글로벌 ESS의 중심축이 배터리(전력저장부), PCS(전력전환부)에서 시스템통합 및 에너지관리시스템(전력제어부) 분야로 이동하고 있는 추세이다.

 

 

주파수조정(FR)은 발전, 송ㆍ배전 시 발생할 수 있는 불안정한 주파수를 조정해 균형을 유지하는 것으로, 주로 변전소에 설치한다.

 

이는 전력망이 고른 전력을 지속적으로 공급할 수 있도록 하는 주파수와 전압 문제해결의 핵심 기능이다.

 

현재 국내 화력발전소의 경우, 주파수를 일정하게 유지하기 위해 발전기 용량의 5%를 가동하지 않고 예비력으로 보유해 공급과 수요 변화에 대응하고 있다.

 

이 때문에 발전기를 100% 활용하지 못하는 문제가 발생하고, 부족한 발전량은 연료비가 비싼 발전기로 충당하고 있다.

 

또한 한국전력은 발전소에서 예비력을 보유한 부분에 대해 기회비용을 보상하고 있어 막대한 비용이 주파수조정에 소모되고 있는 상황이다.

 

ESS는 유엔 기후변화협약(파리협정) 발효와 함께 성장하고 있는 신재생 에너지와 밀접한 관계를 가진다.

 

태양광과 같은 신재생에너지는 날씨, 일조량 등으로 전력생산이 연속적이지 않고 공급이 불규칙하기 때문에, 신재생에너지 비율이 높아질수록 안정적인 전력공급 서비스에 문제가 될 수 있다.

 

특히, 괌 지역의 경우 현재 운영중인 25MW 태양광 발전소는 괌 지역 최대부하인 250MW의 10%에 해당하며, 날씨 조건 때문에 급격한 출력변동이 발생하는 경우, 괌 전력청이 현재 보유하고 있는 노후화된 전통 발전기로는 대응하기가 어려운 상황이다.

 

이번에 공급되는 신재생출력안정화용(RI) ESS는 에너지의 빠른 충/방전이 가능한 ESS 기술을 활용, 25MW 태양광발전소의 출력변동폭을 분당 250kW 이내로 조종하여 신재생에너지의 출력을 안정화시켜, 괌 전력청의 안정적인 전력공급을 가능하게 하는 핵심적인 역할을 수행하게 된다.

 

지속 성장하는 신재생에너지의 글로벌 시장환경과 신재생에너지 비율을 높이려는 국가별 정책방향을 고려할 때, 신재생출력안정화용 ESS의 시장도 함께 성장할 것으로 예상된다.

[구남영기자 mskadud88@biztribune.co.kr ]