[스투/리포트] 청정에너지를 저장하라…에너지 스토리지 개발 붐 ‘봇물 터진다’

글로벌 에너지 스토리지(저장) 기술 개발이 대규모로 빠르게 증가하고 있다. 전문 시장 조사기관 우드 맥켄지는 지난주 예측 보고서에서 전 세계적으로 2021년 12.4GW(기가와트)의 에너지 스토리지 용량이 온라인 상태가 될 것이라고 홈페이지를 통해 발표했다. 이는 2020년의 4.9GW에서 2.5배나 증가한 것으로 대부분의 저장 시스템은 배터리인 것으로 나타났다.

보고서에 따르면 지난 2016년 에너지 저장은 최초로 1GW를 돌파했다. 불과 5년여 만에 기하급수적으로 성장한 것이다. 특히 성장 곡선을 보면 J커브(초기에는 증가율이 완만하다가 시간이 갈수록 기하급수적으로 올라가는 J모양의 그래프)를 그리고 있다.

맥켄지는 에너지 스토리지의 성장은 이제 막 시작됐다고 단정한다. 보고서는 글로벌 에너지 저장 용량이 매년 급증해 2030년에는 70GW로 증가할 것으로 예상하고 있다. 결국 2021년은 전년 대비 2.5배 늘어나고 그 뒤, 내년부터 2030년까지 14배 증가할 것이라는 전망이다.

보고서는 또 2021년의 배터리는 재충전 없이 28GW/h의 전기를 방출할 수 있으며, 이는 지난해의 10GW/h에서 3배 가까이 늘어난 것이라고 밝혔다.

새로 개발된 스토리지 시스템은 기술의 발전으로 인해 평균적으로 이전보다 더 오래 작동한다. 2021년에는 지속시간이 2.26시간(GW/h÷GW)으로 지난해의 2.04시간보다 늘어난다. 이는 풍력이나 태양열 발전이 기후적인 조건으로 작동하지 못할 때 그 공백을 더 오랜 시간 채워줄 수 있음을 의미한다.

이는 탄소 제로를 향한 여정에 큰 도움이 된다. 에너지 스토리지는 송전 네트워크에 부가가치를 더해주고 있다. 풍력 및 태양열 발전과 함께 그린 수소와 같은 청정에너지 발전이 보편화되고 여기에 에너지를 대용량으로 저장하는 배터리가 복합적으로 배치되면 ‘온전한’ 친환경 발전 인프라가 구축된다는 기대다.

오늘날 사용되는 대부분의 배터리는 한 번 충전하면 2-4시간 동안 작동한다. 에너지 전송망은 그 시간을 대폭 늘려야 한다. 단기간 사용하는 배터리와 함께 대용량의 저장장치를 혼합해야 한다. 배터리와 함께 펌프식 수력 발전 저장소 역시 보완 시스템으로 고려해야할 것이라고 보고서는 지적하고 있다. 전력 수요가 적을 때는 저수지에 물을 저장하고 수요가 많을 때는 물을 방출하여 터빈을 돌려 전기를 생산하는 수력발전 시스템이다. 다만 수력 발전은 수몰 지구가 발생하는 만큼 주변의 환경 평가를 철저하게 수행해 시행해야 한다.

보고서는 대용량 에너지 저장장치와 관련, 두 가지의 초대형 프로젝트를 예로 들고 있다.

캘리포니아의 ‘모스 랜딩 에너지 스토리지 시설’은 300MW의 용량으로 2020년 12월에 가동됐다. 올해 8월에 100MW를 추가했다. 퍼시픽 가스 & 일렉트릭(PG&E)과 계약을 맺고 운영되는 이 프로젝트는 세계에서 가장 큰 배터리 저장 시설이다. PG&E는 배터리에 재생 에너지를 저장함으로써 그리드의 효율성을 높이고 신뢰도를 높였다. 비용 효율적인 방법이었음이 증명됐다.

플로리다에 있는 ‘매너티 에너지 저장 센터’는 올해 완공될 예정이다. 409MW 용량으로, 완공되면 세계에서 가장 큰 배터리 스토리지 시설이 된다. 이 프로젝트는 플로리다 파워앤라이트가 운영한다.

에너지 경제는 세계의 경제력을 좌우하는 핵심 동력이다. 현재 미국과 중국이 기존 스토리지 용량의 대부분을 보유하고 있다. 우드 맥켄지는 2030년에 두 나라가 세계 총 스토리지 용량의 73%를 보유할 것으로 예측하고 있다.