<사진. UBS-solar-EV-payback
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

태양광발전의 단점을 보완하는 전기차 및 에너지 저장 시스템

스위스 금융그룹인 UBS는 전기자동차(Electric Vehicle) 및 에너지 저장용 배터리(Energy Storage Battery) 시스템의 확산은 지붕형 태양발전의 간헐성(Intermittency) 문제를 해결할 수 있으며, 이는 보조금 없이도 실현 가능하다고 밝혔다. 그리고 가정에서 20년 정도의 수명을 가진 태양발전 시스템을 활용한다면 12년간 무료로 전기를 이용할 수 있다고 설명하였다.

UBS는 전기차동차, 태양광발전, 에너지 저장 시스템 투자에 대한 비용회수 기간이 2020년이 되면 6~8년 정도가 될 것이라고 보았다. 그러나 "이러한 예상은 유틸리티 산업이나 시장에서 완전하게 공감대를 이루는 부분은 아니다. 왜냐하면 이들 산업이나 시장은 아직 전체적인 관점에서 태양발전, 전기자동차 및 배터리를 검토하고 있지 않기 때문"이라고 밝혔다. 그리고 "우리의 독자적인 모델에 따르면 이들을 결합하는 것은 태양발전의 경쟁력을 확보하면서 전기분야에 혁신적인 변화를 가져오게 될 충분한 가능성이 있는 것으로 나타났다"고 설명하였다. 이들의 주장은 태양발전 및 배터리 시스템에 투자하는 것이 전기자동차 구매 효과를 더욱 강화한다는 것이다. 이렇게 함으로써 태양발전의 자가소비를 최적화하고, 태양발전을 통해 과잉전기 생산 시 이에 대한 손실을 최소화할 수 있다.

많은 전기자동차 구매자들에게 중요한 것은 자동차를 운전하기 위해 사용되는 전기가 탄소를 배출하지 않는다는 점이다. 전기자동차, 태양광발전, 배터리 저장 시스템의 결합에 따른 비용회수 기간은 각 국가들이 처한 경제상황에 따라 다르겠지만 약 7~11년일 것으로 예상된다. 즉 20년 정도의 기술적 수명을 가진 태양발전 시스템을 기반으로 독일 구매자의 경우를 계산해보면 12년간 전기를 무료로 활용할 수 있다는 것을 의미한다. UBS는 순수 배터리 전기자동차가 내연기관과 경쟁할 것으로 예상하였으며, 일부 사례에서는 이미 이러한 일이 벌어지고 있다고 밝혔다. 테슬라 S모델에 대해 3년간 소유 총비용(Total Cost of Ownership, TCO)을 아우디 A7(Audi A7)과 같은 석유 기반 연료를 사용하는 내연기관 자동차와 비교해보면 유사한 결과를 얻을 수 있다(아래 그래프 참조). 이러한 비교효과는 독일과 같이 연료가격이 높은 시장에서는 더욱 분명하게 드러난다.

UBS는 "2020년까지 배터리와 태양광발전 시스템 비용이 하락하여 대부분의 유럽 시장에서 전기자동차는 경제적인 대체 자동차의 일부를 차지하게 될 것이다. 2020년까지 앞으로 남은 6년 동안 전세계 전기차 판매는 탄소/연료 표준 빛 관련 인센티브가 중요한 역할을 할 것으로 예상되나 2020년 이후에는 경제성 비교를 통해 시장 진입이 확대될 것으로 보인다. 보수적인 2025 시나리오 하에서 전기자동차는 유럽 신규 등록차량의 10%를 차지할 것으로 예상된다"고 설명하였다.

UBS는 태양발전, 전기자동차, 배터리를 결합하는 것이 거의 완벽한 조합임을 보여준다고 밝혔다(그래프 참조). 야간 시간대에 전기자동차를 충전하면 일일 수요 커브를 부드럽게 만들 수 있다. 주간 시간대에 지붕형 태양광발전을 통해 과잉으로 생산되는 전기는 이 배터리에 저장하였다가 야간시간대에 전기차 충전에 활용한다. 그래도 여전히 부족한 전기에 대해서는 야간이나 이른 아침 시간대의 그리드에서 확보할 수 있다. 이 시간대의 전기가격(Spot Price)은 비교적 낮은 수준이며, 야간과 같이 바람이 많이 부는 시간대의 풍력발전을 통해 생산되는 과잉전기를 공급할 수도 있다. 따라서 야간이나 이른 아침의 값싼 과잉전기를 활용하여 에너지 저장 시스템을 충전하면 아침 시간대의 전력수요 피크에 에너지를 공급할 수 있다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr