하이브리드 20㎾h ESS(사진. 에이치엘비파워(주))

플랜트 및 전력설비 전문기업 에이치엘비파워(주)가 지난 2017년 1월 ESS 및 BMS 전문기업 (주)루비와의 M&A를 추진, 9개월 만에 절차를 완료했다. 이는 에이치엘비파워(주)의 사업 역량을 확장하는 계기로서 동사의 기존 사업 역량과 (주)루비의 ESS 및 BMS 기술 역량을 통해 시너지를 창출, 신재생에너지 사업을 미래 먹거리로 삼겠다는 것으로 풀이된다. 신재생에너지 관련 사업 저변을 갖춤으로써 새로운 도약을 준비하고 있는 에이치엘비파워(주)를 조명한다.

1세대 ESS 기업 (주)루비와 M&A 체결

(사진. 에이치엘비파워(주))

플랜트 및 전력설비 전문기업 에이치엘비파워(주)(이하 에이치엘비파워)가 지난 2017년 1월 ESS(Energy Storage System, 에너지저장장치) 및 BMS(Battery Management System, 배터리관리시스템) 전문기업 (주)루비(이하 루비)와의 M&A를 추진, 9개월 만에 절차를 완료했다.

에이치엘비파워는 복합화력 및 원자력 등 발전소 및 병원, 데이터센터 등에 발전설비의 부품인 댐퍼(Damper) 및 전력배분 시스템인 부스웨이(Busway)를 공급해왔다. 이번 M&A는 동사의 사업 역량을 확장하는 계기다. 에이치엘비파워의 기존 사업 역량과 루비의 ESS 및 BMS 기술 역량을 통해 시너지를 창출, 신재생에너지 사업을 미래 먹거리로 삼겠다는 것.

하이브리드 10㎾h ESS(사진. 에이치엘비파워(주))

루비는 에이치엘비파워의 신재생에너지사업부로 편재됨으로써 한국전력공사, Sony Korea, 일본 Reray사, 제주특별자치도 등에 관련 제품을 납품함으로써 가시적인 성과를 보이고 있다. 특히 한국전력공사 납품건은 M&A 체결 1개월 만에 거둔 성과로서 이는 루비의 기술력을 방증하는 지표다.

에이치엘비파워 신재생에너지사업부 정한주 이사는 “루비는 ESS 기술 관련 국내 1세대 기업으로서 2009년 VARTA 한국지사 및 VARTA Battery Design Center, Korea를 인수함으로써 독립 법인을 세우게 됐다”며 “ESS가 전무하던 2010년 10월 ESS를 개발하고 특허를 취득했다”고 귀띔했다.

4세대 BMS 적용한 차별화된 ESS

에이치엘비파워 신재생에너지사업부의 핵심은 4세대 BMS 기술 적용한 차별화된 ESS다. 4세대 BMS는 기존의 2세대 BMS(Passive BMS) 및 3세대 BMS(Active BMS)가 안고 있는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기능의 한계를 극복, 기존의 방식의 ESS보다 충천 비축량 및 제품 수명을 늘릴 수 있으며 유지·보수비를 절감할 수 있다.

셀 밸런싱은 배터리 운용 측면에서 중요한 기술이다. 단 셀의 충·방전 시에는 문제가 없으나 여러 개의 셀을 결합한 배터리의 경우 단 셀 간의 용량, 내 저항, 전압 등의 셀 편차로 인해 충·방전 시 활용할 수 없는 영역이 발생하기 때문이다.

셀 편차가 발생한 상태에서 CC/CV(정전류/정전압)로 일괄 충·방전하면 성능이 저하된 일부 셀은 과전압으로 충·방전돼 전극이 손상됨으로써 배터리 수명이 단축된다. 하지만 에이치엘비파워의 4세대 BMS는 ESS를 구성하는 각각의 셀을 개별적으로 밸런싱할 수 있어 셀 편차로 인한 문제를 방지할 수 있다.

하이브리드 3.2㎾h ESS(사진. 에이치엘비파워(주))

정 이사는 “당사의 ESS는 배터리에 장착된 셀 컨트롤 보드를 통해 개별 셀에 가해지는 전압 및 전류를 통제할 수 있다”며 “배터리를 구성하는 셀의 충·방전을 일괄적으로 처리하지 않고 단 셀의 컨디션에 적합한 전압과 전류를 가하는 기술이다”라고 말했다.

아울러 그는 “국내는 물론 독일, 미국, 일본 등 12개국에서 특허를 획득했다”며 “셀 밸런싱 기술을 통해 배터리 수명 연장, 배터리 안정성 확보, 에너지 효율 제고, 시스템 유지·보수비용 절감, SOC(State of Charge) 계산 등 ESS 운용성을 제고할 수 있다”고 전했다.

ESS 유지·보수 및 수명 연장에 효과적

에이치엘비파워의 4세대 BMS 기술을 적용한 ESS는 기존의 2, 3세대 BMS 기술과 확연한 차이를 보이며, 이는 ESS 운영 측면에서 확연히 드러난다.

한국전력공사 축전지(사진. 에이치엘비파워(주))

우선 4세대 BMS는 셀 밸런싱 방식에서부터 기존 BMS와 차이를 보인다. 전자가 전압이 낮은 셀을 CC/CV로 보충 충전함으로써 ESS를 구성하는 모든 셀의 편차를 해소하는 데 반해 후자는 전압이 높은 셀을 방전시킴으로써 ESS를 구성하는 셀들의 편차를 단시간 내에 해소하지 못한다.

이로써 에이치엘비파워의 ESS는 급속 충전에 따른 셀 편차 해결 과정을 배제할 수 있어 급속 충전이 용이하며, 셀의 전극을 과전압으로부터 보호할 수 있어 배터리 수명을 연장할 수 있다. 또한 ESS 유지 보수에 효과적이다. 기존의 2, 3세대 BMS를 적용한 ESS는 셀 문제 발생 시 불량 셀이 속한 배터리 모듈을 교환해야 하지만, 4세대 BMS 적용 ESS는 문제가 있는 개별 셀만을 교체할 수 있어 유지·보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

단, 에이치엘비파워의 ESS는 타사대비 비용이 높다는 단점이 있다. 동사의 ESS 가격이 타사 대비 높은 가격대를 형성하는 이유는 각각의 셀들마다 컨트롤 보드로 구성되어 있기 때문이며, 에이치엘비파워가 주로 사용하는 배터리는 전 세계 최초로 리튬폴리머 배터리를 개발한 국내 기업 코캄(Kokam)의 제품이다.

이에 대해 정 이사는 “당사 ESS의 가격이 타사 대비 저렴하진 않지만, 안정성, 저렴한 유지보수 비용, 수명이 길고 ESS의 가용량이 크다는 점을 고려, 장기적인 관점에서 당사의 ESS를 운영하는 것이 수익성 증대에 효과적이다”라고 전했다.

우수한 기술력 통해 미래 ESS 시장 선도할 것

전 세계적으로 온실가스 감축 기조가 두드러지며 이에 대한 대체재로 신재생에너지가 각광받고 있다. 우리나라 또한 이러한 저탄소·신재생 기조에 편승했으며, 이는 최근 고시된 ‘제8차 전력수급기본계획’을 통해 확인할 수 있다.

소니코리아 UPS(사진. 에이치엘비파워(주))

과거의 전력수급기본계획이 수급 안정 및 경제성에 중점을 두었다면, 이번 8차 계획안은 환경성 및 안정성을 대폭 강화한다는 것. 이로써 친환경 에너지원의 간헐성 보완 및 전력 계통 안정화를 근거로 ESS 시장 확대가 예상된다. 정 이사 또한 이에 동의하며 “ESS 시장이 단시간 내에 폭발적인 성장을 보일 수도, 장기간에 걸쳐 성장할 수도 있지만, 종국에는 엄청난 규모의 시장으로 성장할 것”이라며 “미래 ESS 시장을 견인하는 업체는 기술력을 갖춘 기업일 것”이라고 전했다.

이어서 그는 “당사는 다양한 실패 사례를 통해 기술을 축적, 이러한 과정을 통해 자체 기술을 확립했다”며 “부단한 연구·개발을 통해 기술력 확장에 최선을 다할 것”이라고 전했다.