씨티엔에스입니다. 최근 ESS 관련 소식들이 이어지고 있어 오늘은 ESS배터리에 대해 알아보는 시간을 가지려고 합니다. 특히 ESS와 UPS의 차이점을 물어보시는 분들이 많은데요.
ESS는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)이라는 뜻으로, 태양광이나 풍력과 같은 신재생 에너지를 저장하고 필요할 때 사용할 수 있는 저장식 대형 배터리입니다.
한국에서는 아직까지 산업용으로 많이 사용되고 있으며, 가정용으로는 대중화 되어가는 단계입니다. UPS 배터리는 무정전 전원장치를 뜻하며 정전 시 비상전원을 공급해 주는 설비를 말합니다.
UPS 내에는 배터리가 있어 평소에는 전력을 저장해 두었다가 정전이 발생하면 전원을 공급해 주는 역할을 하는데요. UPS 배터리는 정전 시에도 장비를 안전하게 종료할 수 있도록 충분한 시간을 제공합니다.
UPS와 ESS는 각각의 장단점이 있으며, 상황에 따라 선택해야 합니다. UPS는 전력품질을 유지하는 데 주안점을 둔 반면 ESS는 피크제어 등 부하를 관리하는 데 설치의 목적이 있습니다. 따라서 사용 목적과 상황에 따라 선택하시면 됩니다.
현재 한국에 설치된 대부분의 ESS가 신재생에너지 발전소 근처나 도심 외곽지역의 전력 공급 시스템 정도로 활용되고 있기 때문입니다. ESS는 바로 먹지 않는 음식을 저장해두듯, 냉장고처럼 전력을 저장해두는 시스템이라고 생각하시면 이해가 빠를 것 같습니다.
전기는 생산과 동시에 소비되어야 하는 특성을 가집니다. 그런데 ESS 설치를 추가하면 전력의 '생산-소비' 과정을 '생산-저장-소비'의 과정으로 바꿀 수 있습니다. 휴대폰 사용 시 보조배터리를 사용하듯, 전력을 미리 저장해두고 필요할 때 공급하는 형태의 높은 효율의 시스템입니다.
이를 통해 전기요금이 저렴한 시간대의 전력이나 남는 전력을 저장해두었다가 필요할 때 사용할 수 있습니다. 신재생에너지의 전력 품질 안정화에도 ESS가 사용되고 있기 때문에 ESS의 수요는 더욱 늘어날 것으로 예상됩니다.
ESS의 구성
ESS는 배터리, PCS, BMS, EMS로 구성되어 있습니다.
✔️ BATTERY: 전류를 직류로 저장하고 공급하는 장치로, 주로 리튬이온전지나 납 축전지를 사용합니다.
✔️ PCS(Power Conditioning System): 교류를 직류로, 직류를 교류로 바꿔주는 장치입니다. 배터리와 계통 사이에서 전력 변환을 담당하고 있습니다.
✔️ BMS(Battery Management System): 배터리의 상태를 감시하고 관리하는 장치입니다. 배터리의 수명, 용량, 온도, 전압 등을 체크하고 최적화합니다.
✔️ EMS(Energy Management System): 전력의 사용량을 예측하고 관리하는 장치입니다. ESS의 효율적인 운영을 위해 수요와 공급을 조절하고, 최적의 충방전 시간을 결정합니다.
ESS 배터리 설치
ESS는 어디에 사용될까?
ESS 배터리는 산업현장 등에서 전력 수요가 높은 시간대에 전력을 공급하고, 전력 수요가 낮은 시간대에 전력을 저장하는 용도로 사용됩니다. 최근에는 가정용 ESS 제품들이 출시되며 전기요금이 저렴한 시간대의 전기를 저장해두었다가 활용을 하는 등의 용도로 활용되고 있습니다.
이 외에도 ESS는 태양광 발전 시스템과 연계해 태양광 발전 시간과 전력 수요 시간을 맞춰 전력을 공급하고 저장할 수 있습니다. 단, 태양광과 ESS를 연계하여 설치할 경우, 태양광 발전량과 전력 수요량에 따라 ESS 배터리 용량을 설정해야 합니다
ESS 설치 사례:
ESS는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 예를 들어, 삼성SDI는 전력망 안정화, 재생에너지 통합 관리, 주택용 에너지 관리 등을 위해 국내 외에 ESS를 설치하고 있으며, 친환경 에너지 제조 서비스업 추진을 위한 ESS용 리튬 이온 2차 전지 사업화를 적극 추진하고 있습니다.
LG화학은 전기차 폐배터리를 활용한 ESS (Energy Storage System, 에너지 저장장치) 배터리 개발을 시작했습니다.
또한 현대솔라에너지에서 기존 태양광 발전소에 ESS만 추가로 연계한 사례 등 다양한 사례가 있는데요. 그 동안은 주로 산업용 ESS를 제작했다면 이제는 수요에 따라 가정용 ESS까지 제조 범위가 넓어지고 있습니다.
ESS 배터리의 수요 상승
ESS의 전망은 어떨까?
전세계적으로 ESS의 수요가 급증하고 있습니다. 실제로 최근 인터배터리 유럽 2023에서도 중국 등 해외 주요국들은 물론 삼성SDI와 LG에너지솔루션 등 국내 대기업까지 ESS배터리 제품들을 선보였는데요.
미국 ESS 시장 역시 2021년 기준 6.5기가와트시(GWh) 규모에서 2025년 현재의 약 9배 수준인 55.3GWh로 성장할 전망으로 보입니다. 이에 따라 2030년 쯤의 ESS 배터리 수요는 2020년과 비교해 대략 20배 이상 확대될 것으로 예상되네요.
ESS 수요 증가의 주요 요인
ESS의 수요가 이렇게 크게 증가한 이유는 무엇일까요?
✔️ 재생에너지의 보급률 증가: 재생에너지는 태양광이나 풍력 등 자연을 발전원으로 활용하기 때문에, 수요와 공급이 일치해야 하는 전기의 특성에 맞지 않습니다. 그런 경우 ESS 설치를 통해 재생에너지의 출력을 안정화하고, 부하의 관리가 가능합니다.
✔️ 전력 수요 급증: 산업화, 인구 증가, 전기차 보급 등으로 인해 전력 수요가 계속해서 증가하고 있습니다. ESS 배터리는 전력 계통에 이상이 생기지 않도록 수요와 공급의 불균형을 해소할 수 있으며, 이를 통해 전력 품질을 향상시킵니다.
✔️ 친환경 에너지 정책: 미국, 일본, 독일 등 국가 별로 친환경 에너지 정책을 발표하면서 ESS에 대한 지원이 확대되고 있습니다. ESS는 탄소중립을 위해 필수적인 역할을 하기 때문에 ESS 설치에 대한 관심도 더욱 높아지는 추세입니다.
ESS 화재 사건이 많은데 괜찮을까?
ESS는 장점도 많지만 위험하기도 합니다.
전 세계 ESS시장이 성장 전망을 그리는 가운데, 국내 시장은 ESS 화재 등의 이슈로 인해 주춤한 상황입니다. 해남 태양광 발전소 화재(2020)부터 울산 SK에너지 공장 화재(2022), 군위 태양광 발전시설 화재(2022) 등 큰 사건들이 이어지고 있으며, ESS 관련 화재 사고는 배터리 결함이 원인인 경우가 많습니다. 그렇기 때문에 ESS배터리 설치 시에는 반드시 전기 안전 규정을 준수하는 검증된 배터리를 사용해야 합니다.
안전한 ESS를 선택하려면?
검증된 제품을 사용하는 것이 우선입니다.
현재 씨티엔에스에서는 관공서부터 대기업 등의 산업용 ESS부터 가정용 ESS, 가정용&아웃도어 이동식 ESS까지 많은 프로젝트들을 진행 납품하고 있습니다. ESS 배터리의 수요가 늘어나는 만큼 ESS제작 문의의 비중도 점점 늘고 있는 추세입니다.
안전한 ESS 설치를 위해서는 공급업체가 안전한 자재를 사용하고 있는지, 제작 경험이 얼마나 있는지 등을 고려해야 합니다. 씨티엔에스에서는 다양한 UPS, ESS 배터리 제작 프로젝트를 진행하였으며, 다들 결과물에 높은 만족도를 보여주셨습니다.
관공서는 물론 대기업의 가정용 ESS 배터리 제작 프로젝트에도 프로젝트 리드 기업으로 참여하였고, 씨티엔에스의 자체 개발 이동식 ESS 배터리는 모듈형 결합 방식을 통해 사용자의 용도에 맞게 유연한 사용이 가능하여 많은 관심을 받고 있습니다. 해당 ESS는 친환경에너지 활용을 위해 솔라 패널을 결합하여 효율성을 높인 제품입니다.
씨티엔에스에서 제작한 ESS, UPS 배터리: 왼쪽부터 이동식 ESS B-CON / 폐배터리 재제조 UPS 배터리 1 / 폐배터리 재제조 UPS 배터리 2
씨티엔에스에서 제작한 제품들입니다. 그 외에도 씨티엔에스에서는 탄소중립을 위한 재 제조(Re-use) 배터리팩 프로젝트 등 다양한 부분의 ESS 배터리 제작을 진행하고 있습니다. 주요 고객처로 대기업 H사, S사, D사 등의 기업이 있으며, 높은 제품력을 기반으로 점차 시장 점유율을 높여 가고 있습니다.
그렇다면 많은 기업들이 씨티엔에스를 선택해 주시는 이유는 무엇일까요? 설문 조사 결과, 자사의 제품을 구매하는 핵심 가치는 바로 합리적인 가격, 고품질의 균일한 제품, 서비스라는 의견을 확보하였습니다.
고객분들께서 말씀해주신 대로, 씨티엔에스는 현재 삼성SDI 배터리와 IOT 기능이 탑재된 자체개발 정품 국산 BMS, 자체 개발 홀더 및 니켈 등 고품질의 자재들을 사용하고 있습니다. 그렇다면 어떻게 이런 고품질의 제품을 합리적인 가격으로 고객에게 제공할 수 있을까요?
생산 공정 혁신을 통한 고품질의 배터리팩 생산
생산 비용 감소를 통한 합리적인 가격까지
이 질문에 대한 해답은 바로 씨티엔에스의 제조 공정에 있습니다. 씨티엔에스만의 배터리 팩 유연 생산 자동화 솔루션(C-FMS)은 하나의 라인에 다양한 배터리 팩 레시피를 입력할 수 있어 고객의 요구에 맞는 다양한 모델을 유연하게 생산할 수 있습니다.
용접 검사, 비전 검사, 플라즈마 세척 등 다양한 품질 확보를 위한 기능까지 장착되어 있기 때문에 고품질을 유지할 수 있으며, 지속적으로 균일한 품질의 제품을 제작할 수 있는 것이 특징입니다.
씨티엔에스는 이렇게 기술 혁신을 통해 제조 공정을 자동화하여 고품질을 보장드리고 있으며, 생산 비용을 감소시켜 합리적인 가격까지 확보할 수 있었습니다.
품질에 대한 집착
전문 품질 검사팀의 2차 품질 검사
씨티엔에스는 품질을 최우선으로 한 고객 만족을 실현하기 위해 노력하고 있습니다. 자동화 설비로 1차적인 품질 검사를 마친 뒤 2차 품질 검사를 시행합니다.
현재 자사 품질 검사는 전문 품질 검사팀과 전문 설비들을 통해 진행하고 있습니다. 작년 기준 불량률이 2% 미만으로 집계 되었으며, 올해는 불량률 0%를 목표로 하고 있습니다.
Global Battery pack No.1 Provider
이차전지 배터리팩 기술의 혁신
씨티엔에스는 이렇게 다양한 혁신 기술들을 기반으로 안전한 배터리팩을 생산하고 있으며, 다양한 분야의 배터리팩 제조를 통해 시장 점유율을 확장 중입니다. EV, ESS에서 만족하지 않고 모든 분야의 메인 스트림 시장에서 선두를 달릴 수 있도록 더욱 노력하겠습니다. 감사합니다.
ESS 배터리란 무엇일까?
ESS와 UPS 배터리의 차이를 알아보자
씨티엔에스입니다. 최근 ESS 관련 소식들이 이어지고 있어 오늘은 ESS배터리에 대해 알아보는 시간을 가지려고 합니다. 특히 ESS와 UPS의 차이점을 물어보시는 분들이 많은데요.
ESS는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)이라는 뜻으로, 태양광이나 풍력과 같은 신재생 에너지를 저장하고 필요할 때 사용할 수 있는 저장식 대형 배터리입니다.
한국에서는 아직까지 산업용으로 많이 사용되고 있으며, 가정용으로는 대중화 되어가는 단계입니다. UPS 배터리는 무정전 전원장치를 뜻하며 정전 시 비상전원을 공급해 주는 설비를 말합니다.
UPS 내에는 배터리가 있어 평소에는 전력을 저장해 두었다가 정전이 발생하면 전원을 공급해 주는 역할을 하는데요. UPS 배터리는 정전 시에도 장비를 안전하게 종료할 수 있도록 충분한 시간을 제공합니다.
UPS와 ESS는 각각의 장단점이 있으며, 상황에 따라 선택해야 합니다. UPS는 전력품질을 유지하는 데 주안점을 둔 반면 ESS는 피크제어 등 부하를 관리하는 데 설치의 목적이 있습니다. 따라서 사용 목적과 상황에 따라 선택하시면 됩니다.
현재 한국에 설치된 대부분의 ESS가 신재생에너지 발전소 근처나 도심 외곽지역의 전력 공급 시스템 정도로 활용되고 있기 때문입니다. ESS는 바로 먹지 않는 음식을 저장해두듯, 냉장고처럼 전력을 저장해두는 시스템이라고 생각하시면 이해가 빠를 것 같습니다.
전기는 생산과 동시에 소비되어야 하는 특성을 가집니다. 그런데 ESS 설치를 추가하면 전력의 '생산-소비' 과정을 '생산-저장-소비'의 과정으로 바꿀 수 있습니다. 휴대폰 사용 시 보조배터리를 사용하듯, 전력을 미리 저장해두고 필요할 때 공급하는 형태의 높은 효율의 시스템입니다.
이를 통해 전기요금이 저렴한 시간대의 전력이나 남는 전력을 저장해두었다가 필요할 때 사용할 수 있습니다. 신재생에너지의 전력 품질 안정화에도 ESS가 사용되고 있기 때문에 ESS의 수요는 더욱 늘어날 것으로 예상됩니다.
ESS의 구성
ESS는 배터리, PCS, BMS, EMS로 구성되어 있습니다.
✔️ BATTERY: 전류를 직류로 저장하고 공급하는 장치로, 주로 리튬이온전지나 납 축전지를 사용합니다.
✔️ PCS(Power Conditioning System): 교류를 직류로, 직류를 교류로 바꿔주는 장치입니다. 배터리와 계통 사이에서 전력 변환을 담당하고 있습니다.
✔️ BMS(Battery Management System): 배터리의 상태를 감시하고 관리하는 장치입니다. 배터리의 수명, 용량, 온도, 전압 등을 체크하고 최적화합니다.
✔️ EMS(Energy Management System): 전력의 사용량을 예측하고 관리하는 장치입니다. ESS의 효율적인 운영을 위해 수요와 공급을 조절하고, 최적의 충방전 시간을 결정합니다.
ESS 배터리 설치
ESS는 어디에 사용될까?
ESS 배터리는 산업현장 등에서 전력 수요가 높은 시간대에 전력을 공급하고, 전력 수요가 낮은 시간대에 전력을 저장하는 용도로 사용됩니다. 최근에는 가정용 ESS 제품들이 출시되며 전기요금이 저렴한 시간대의 전기를 저장해두었다가 활용을 하는 등의 용도로 활용되고 있습니다.
이 외에도 ESS는 태양광 발전 시스템과 연계해 태양광 발전 시간과 전력 수요 시간을 맞춰 전력을 공급하고 저장할 수 있습니다. 단, 태양광과 ESS를 연계하여 설치할 경우, 태양광 발전량과 전력 수요량에 따라 ESS 배터리 용량을 설정해야 합니다
ESS 설치 사례:
ESS는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 예를 들어, 삼성SDI는 전력망 안정화, 재생에너지 통합 관리, 주택용 에너지 관리 등을 위해 국내 외에 ESS를 설치하고 있으며, 친환경 에너지 제조 서비스업 추진을 위한 ESS용 리튬 이온 2차 전지 사업화를 적극 추진하고 있습니다.
LG화학은 전기차 폐배터리를 활용한 ESS (Energy Storage System, 에너지 저장장치) 배터리 개발을 시작했습니다.
또한 현대솔라에너지에서 기존 태양광 발전소에 ESS만 추가로 연계한 사례 등 다양한 사례가 있는데요. 그 동안은 주로 산업용 ESS를 제작했다면 이제는 수요에 따라 가정용 ESS까지 제조 범위가 넓어지고 있습니다.
ESS 배터리의 수요 상승
ESS의 전망은 어떨까?
전세계적으로 ESS의 수요가 급증하고 있습니다. 실제로 최근 인터배터리 유럽 2023에서도 중국 등 해외 주요국들은 물론 삼성SDI와 LG에너지솔루션 등 국내 대기업까지 ESS배터리 제품들을 선보였는데요.
미국 ESS 시장 역시 2021년 기준 6.5기가와트시(GWh) 규모에서 2025년 현재의 약 9배 수준인 55.3GWh로 성장할 전망으로 보입니다. 이에 따라 2030년 쯤의 ESS 배터리 수요는 2020년과 비교해 대략 20배 이상 확대될 것으로 예상되네요.
ESS 수요 증가의 주요 요인
ESS의 수요가 이렇게 크게 증가한 이유는 무엇일까요?
✔️ 재생에너지의 보급률 증가: 재생에너지는 태양광이나 풍력 등 자연을 발전원으로 활용하기 때문에, 수요와 공급이 일치해야 하는 전기의 특성에 맞지 않습니다. 그런 경우 ESS 설치를 통해 재생에너지의 출력을 안정화하고, 부하의 관리가 가능합니다.
✔️ 전력 수요 급증: 산업화, 인구 증가, 전기차 보급 등으로 인해 전력 수요가 계속해서 증가하고 있습니다. ESS 배터리는 전력 계통에 이상이 생기지 않도록 수요와 공급의 불균형을 해소할 수 있으며, 이를 통해 전력 품질을 향상시킵니다.
✔️ 친환경 에너지 정책: 미국, 일본, 독일 등 국가 별로 친환경 에너지 정책을 발표하면서 ESS에 대한 지원이 확대되고 있습니다. ESS는 탄소중립을 위해 필수적인 역할을 하기 때문에 ESS 설치에 대한 관심도 더욱 높아지는 추세입니다.
ESS 화재 사건이 많은데 괜찮을까?
ESS는 장점도 많지만 위험하기도 합니다.
전 세계 ESS시장이 성장 전망을 그리는 가운데, 국내 시장은 ESS 화재 등의 이슈로 인해 주춤한 상황입니다. 해남 태양광 발전소 화재(2020)부터 울산 SK에너지 공장 화재(2022), 군위 태양광 발전시설 화재(2022) 등 큰 사건들이 이어지고 있으며, ESS 관련 화재 사고는 배터리 결함이 원인인 경우가 많습니다. 그렇기 때문에 ESS배터리 설치 시에는 반드시 전기 안전 규정을 준수하는 검증된 배터리를 사용해야 합니다.
안전한 ESS를 선택하려면?
검증된 제품을 사용하는 것이 우선입니다.
현재 씨티엔에스에서는 관공서부터 대기업 등의 산업용 ESS부터 가정용 ESS, 가정용&아웃도어 이동식 ESS까지 많은 프로젝트들을 진행 납품하고 있습니다. ESS 배터리의 수요가 늘어나는 만큼 ESS제작 문의의 비중도 점점 늘고 있는 추세입니다.
안전한 ESS 설치를 위해서는 공급업체가 안전한 자재를 사용하고 있는지, 제작 경험이 얼마나 있는지 등을 고려해야 합니다. 씨티엔에스에서는 다양한 UPS, ESS 배터리 제작 프로젝트를 진행하였으며, 다들 결과물에 높은 만족도를 보여주셨습니다.
관공서는 물론 대기업의 가정용 ESS 배터리 제작 프로젝트에도 프로젝트 리드 기업으로 참여하였고, 씨티엔에스의 자체 개발 이동식 ESS 배터리는 모듈형 결합 방식을 통해 사용자의 용도에 맞게 유연한 사용이 가능하여 많은 관심을 받고 있습니다. 해당 ESS는 친환경에너지 활용을 위해 솔라 패널을 결합하여 효율성을 높인 제품입니다.
씨티엔에스에서 제작한 ESS, UPS 배터리: 왼쪽부터 이동식 ESS B-CON / 폐배터리 재제조 UPS 배터리 1 / 폐배터리 재제조 UPS 배터리 2
씨티엔에스에서 제작한 제품들입니다. 그 외에도 씨티엔에스에서는 탄소중립을 위한 재 제조(Re-use) 배터리팩 프로젝트 등 다양한 부분의 ESS 배터리 제작을 진행하고 있습니다. 주요 고객처로 대기업 H사, S사, D사 등의 기업이 있으며, 높은 제품력을 기반으로 점차 시장 점유율을 높여 가고 있습니다.
그렇다면 많은 기업들이 씨티엔에스를 선택해 주시는 이유는 무엇일까요? 설문 조사 결과, 자사의 제품을 구매하는 핵심 가치는 바로 합리적인 가격, 고품질의 균일한 제품, 서비스라는 의견을 확보하였습니다.
고객분들께서 말씀해주신 대로, 씨티엔에스는 현재 삼성SDI 배터리와 IOT 기능이 탑재된 자체개발 정품 국산 BMS, 자체 개발 홀더 및 니켈 등 고품질의 자재들을 사용하고 있습니다. 그렇다면 어떻게 이런 고품질의 제품을 합리적인 가격으로 고객에게 제공할 수 있을까요?
생산 공정 혁신을 통한 고품질의 배터리팩 생산
생산 비용 감소를 통한 합리적인 가격까지
이 질문에 대한 해답은 바로 씨티엔에스의 제조 공정에 있습니다. 씨티엔에스만의 배터리 팩 유연 생산 자동화 솔루션(C-FMS)은 하나의 라인에 다양한 배터리 팩 레시피를 입력할 수 있어 고객의 요구에 맞는 다양한 모델을 유연하게 생산할 수 있습니다.
용접 검사, 비전 검사, 플라즈마 세척 등 다양한 품질 확보를 위한 기능까지 장착되어 있기 때문에 고품질을 유지할 수 있으며, 지속적으로 균일한 품질의 제품을 제작할 수 있는 것이 특징입니다.
씨티엔에스는 이렇게 기술 혁신을 통해 제조 공정을 자동화하여 고품질을 보장드리고 있으며, 생산 비용을 감소시켜 합리적인 가격까지 확보할 수 있었습니다.
품질에 대한 집착
전문 품질 검사팀의 2차 품질 검사
씨티엔에스는 품질을 최우선으로 한 고객 만족을 실현하기 위해 노력하고 있습니다. 자동화 설비로 1차적인 품질 검사를 마친 뒤 2차 품질 검사를 시행합니다.
현재 자사 품질 검사는 전문 품질 검사팀과 전문 설비들을 통해 진행하고 있습니다. 작년 기준 불량률이 2% 미만으로 집계 되었으며, 올해는 불량률 0%를 목표로 하고 있습니다.
Global Battery pack No.1 Provider
이차전지 배터리팩 기술의 혁신
씨티엔에스는 이렇게 다양한 혁신 기술들을 기반으로 안전한 배터리팩을 생산하고 있으며, 다양한 분야의 배터리팩 제조를 통해 시장 점유율을 확장 중입니다. EV, ESS에서 만족하지 않고 모든 분야의 메인 스트림 시장에서 선두를 달릴 수 있도록 더욱 노력하겠습니다. 감사합니다.