2023년 중국 광 저장 장치 시장

2월 13일, 국가에너지국은 베이징에서 정례 기자회견을 열었습니다. 왕다펑 국가에너지국 신재생에너지부 차장은 2022년 전국 풍력 및 태양광 발전 신규 설치 용량이 1억 2천만 킬로와트를 넘어 1억 2천5백만 킬로와트에 도달하여 3년 연속 1억 킬로와트를 돌파하며 사상 최고치를 경신할 것이라고 발표했습니다.

국가에너지국 에너지 절약 및 과학기술장비부 부국장인 류야팡은 2022년 말 기준 전국 신규 에너지 저장 프로젝트의 설치 용량이 870만 킬로와트에 달했으며, 평균 에너지 저장 시간은 약 2.1시간으로 2021년 말 대비 110% 이상 증가했다고 밝혔다.

최근 탄소중립 목표 달성을 위한 이중 목표 설정에 따라 풍력, 태양광 등 신에너지의 비약적인 발전이 가속화되었지만, 신에너지의 변동성과 예측 불가능성은 안정적인 전력 공급을 보장하는 데 어려움을 초래하고 있습니다. 이에 따라 신에너지 배분 및 저장 기술이 점차 주류로 자리 잡고 있으며, 이는 신에너지 출력 변동 억제, 신에너지 소비 효율 향상, 발전 계획 편차 감소, 전력망 운영의 안전성 및 안정성 향상, 송전망 혼잡 완화 등의 기능을 수행합니다.

2021년 4월 21일, 국가발전개혁위원회와 국가에너지국은 '신에너지 저장 기술 개발 가속화에 관한 지도 의견'을 발표하고 사회 각계각층의 의견을 수렴했습니다. 이 지침에서는 2025년까지 신에너지 저장 설비 용량을 3천만 킬로와트 이상으로 확대해야 한다고 명시했습니다. 통계에 따르면, 2020년 말 기준 중국의 누적 전기화학 에너지 저장 설비 용량은 32억 6920만 메가와트, 즉 330만 킬로와트입니다. 이 지침에서 제시된 목표대로라면 2025년까지 중국의 전기화학 에너지 저장 설비 용량은 약 10배 증가할 것으로 예상됩니다.

오늘날 태양광 발전과 에너지 저장 기술의 급속한 발전, 그리고 정책 및 시장 지원에 힘입어 에너지 저장 시장은 어떤 발전 현황을 보이고 있을까요? 이미 가동 중인 에너지 저장 발전소는 제 역할을 다하고 있을까요? 과연 제 가치를 제대로 발휘하고 있을까요?

최대 30% 저장 공간 절약!

선택 사항에서 필수 사항으로, 가장 엄격한 저장 공간 할당 명령이 발표되었습니다.

국제에너지네트워크/태양광헤드라인(PV-2005) 통계에 따르면, 현재까지 총 25개국이 태양광 발전 설비 구성 및 저장에 대한 구체적인 요구사항을 명시한 정책을 발표했습니다. 일반적으로 대부분의 지역에서는 태양광 발전소의 배전 및 저장 규모가 설치 용량의 5%에서 30% 사이여야 하며, 설치 시간은 주로 2~4시간이고, 일부 지역에서는 1시간으로 제한하고 있습니다.

그중에서도 산둥성 자오좡시는 개발 규모, 부하 특성, 태양광 이용률 등의 요소를 명확히 고려하여 설치 용량의 15%~30%(개발 단계에 따라 조정)와 2~4시간의 저장 시간을 기준으로 에너지 저장 시설을 구성하거나 동일 용량의 공유 에너지 저장 시설을 임대하여 현재 태양광 발전 배분 및 저장 요구 사항의 상한선을 설정했습니다. 또한 산시성, 간쑤성, 허난성 등에서는 배분 및 저장 비율을 20%까지 요구하고 있습니다.

주목할 만한 점은 구이저우성에서 신규 에너지 프로젝트는 설치 용량의 최소 10%에 해당하는 에너지 저장 시설을 건설 또는 구매하여 2시간 동안 가동 가능한 수준을 유지해야 한다는 내용을 명시한 문서를 발표했다는 것입니다. (연동 비율은 실제 상황에 따라 유동적으로 조정될 수 있습니다.) 이는 피크 수요를 충족하기 위한 것이며, 에너지 저장 시설이 없는 신규 에너지 프로젝트의 경우 당분간 계통 연계가 고려되지 않을 것이라는 의미입니다. 이는 가장 엄격한 배분 및 저장 요건으로 볼 수 있습니다.

에너지 저장 장비:

수익을 내기 어렵고 기업들의 열정도 일반적으로 높지 않다.

국제에너지네트워크/태양광헤드라인(PV-2005) 통계에 따르면, 2022년 전국에서 총 83개의 풍력 및 태양열 에너지 저장 프로젝트가 계약 체결 또는 계획되었으며, 프로젝트 규모는 191.553GW, 투자액은 6,633억 4,600만 위안에 달했습니다.

프로젝트 규모별로 살펴보면, 내몽골이 53.436GW로 1위, 간쑤가 47.307GW로 2위, 헤이룽장성이 15.83GW로 3위를 차지했습니다. 구이저우, 산시, 신장, 랴오닝, 광둥, 장쑤, 윈난, 광시, 후베이, 충칭, 장시, 산둥, 안후이성의 프로젝트 규모는 모두 1GW를 초과합니다.

새로운 에너지 배분 및 에너지 저장 발전소가 급증하는 가운데, 이미 가동 중인 에너지 저장 발전소는 우려스러운 상황에 놓여 있다. 수많은 에너지 저장 관련 지원 프로젝트들이 방치되어 점차 난처한 상황으로 변모하고 있다.

중국전력연합회가 발표한 "신에너지 배분 및 저장 운영 연구 보고서"에 따르면, 에너지 저장 프로젝트의 비용은 대부분 kWh당 1500~3000위안 사이입니다. 하지만 다양한 환경적 요인으로 인해 프로젝트별 비용 차이는 큽니다. 현실적으로 대부분의 에너지 저장 프로젝트는 수익성이 높지 않습니다.

이는 현실적 제약과 불가피한 관계입니다. 한편으로 시장 접근성 측면에서, 에너지 저장 발전소의 전력 현물 거래 시장 참여 조건이 아직 명확히 정립되지 않았고 거래 규칙도 개선되지 않았습니다. 다른 한편으로 가격 메커니즘 측면에서, 계통 연계형 에너지 저장 발전소에 대한 독립적인 용량 가격 책정 메커니즘 구축이 지연되고 있으며, 업계 전체적으로 사회 자본을 에너지 저장 프로젝트로 유도할 수 있는 완전한 사업 논리가 부족합니다. 또한, 신에너지 저장의 비용이 높고 효율이 낮으며, 유통 채널이 부족합니다. 관련 언론 보도에 따르면, 현재 신에너지 유통 및 저장 비용은 신에너지 개발 기업이 부담하고 있으며, 이는 하류 부문으로 전가되지 않고 있습니다. 리튬 이온 배터리 가격 상승은 신에너지 기업의 운영 부담을 가중시키고 투자 결정에 영향을 미치고 있습니다. 게다가 지난 2년간 태양광 산업 사슬 상류의 실리콘 소재 가격 상승으로 가격 변동성이 커졌습니다. 강제 배분 및 저장을 해야 하는 신에너지 기업의 경우, 이중적인 요인이 신에너지 발전 기업의 부담을 가중시키기 때문에 신에너지 배분 및 저장에 대한 기업들의 열의는 일반적으로 낮은 수준입니다.

주요 제약 조건:

에너지 저장 안전 문제는 여전히 해결해야 할 과제이며, 발전소 운영 및 유지 보수에도 어려움이 있다.

지난 2년간 새로운 유형의 에너지 저장 기술이 발전하고 널리 보급됨에 따라 에너지 저장 장치의 안전 문제도 점점 더 심각해지고 있습니다. 불완전한 통계에 따르면 2018년 이후 전 세계적으로 에너지 저장 배터리 폭발 및 화재 사고가 40건 이상 발생했으며, 특히 2021년 4월 16일 베이징 에너지 저장 발전소 폭발 사고는 소방관 2명이 사망하고 1명이 부상을 입었으며 발전소 직원 1명이 연락 두절되는 비극을 초래했습니다. 현재 에너지 저장 배터리 제품은 안전성과 신뢰성 부족, 관련 표준 및 규격의 미흡한 지침, 안전 관리 조치의 부실한 시행, 그리고 불완전한 안전 경고 및 비상 메커니즘 등의 문제점을 안고 있습니다.

게다가 높은 비용 부담으로 인해 일부 에너지 저장 프로젝트 건설업체들은 성능이 떨어지고 투자 비용이 낮은 에너지 저장 제품을 선택했는데, 이는 잠재적인 안전 위험을 증가시키기도 합니다. 따라서 안전 문제는 새로운 에너지 저장 규모의 건전하고 안정적인 발전에 영향을 미치는 핵심 요소이며, 시급히 해결해야 할 과제라고 할 수 있습니다.

중국전력연합회 보고서에 따르면, 발전소 운영 및 유지보수 측면에서 전기화학 전지의 수는 엄청나게 많으며, 에너지 저장 프로젝트에 사용되는 개별 전지의 수는 수만 개에서 수십만 개에 달합니다. 또한, 감가상각비, 전력 변환 효율 손실, 배터리 용량 감소 등 운영 과정에서 발생하는 여러 요인들이 전체 에너지 저장 발전소의 수명 주기 비용을 크게 증가시켜 유지보수에 막대한 어려움을 초래합니다. 에너지 저장 발전소의 운영 및 유지보수는 전기, 화학, 제어 등 다양한 분야를 아우르며, 현재 그 범위가 매우 넓어 운영 및 유지보수 인력의 전문성 향상이 시급합니다.

기회와 도전은 언제나 함께합니다. 새로운 에너지 배분 및 저장의 역할을 극대화하고 이중 탄소 목표 달성을 위한 만족스러운 해답을 어떻게 제시할 수 있을까요?

국제에너지네트워크, 태양광헤드라인, 에너지저장헤드라인이 공동 주최하는 “에너지 저장 및 신에너지 시스템 심포지엄”이 “신에너지, 신시스템, 신생태”라는 주제로 2월 21일 베이징에서 개최됩니다. 한편, “제7회 중국 태양광산업포럼”은 2월 22일 베이징에서 열립니다.

본 포럼은 태양광 산업을 위한 가치 기반 교류 플랫폼 구축을 목표로 합니다. 국가발전개혁위원회, 에너지국, 업계 권위 있는 전문가, 산업 협회, 과학 연구 기관, 설계 연구소 등의 지도자, 전문가 및 학자뿐 아니라 화넝, 국가에너지그룹, 국가전력투자공사, 중국에너지보전공사, 다탕, 싼샤댐, 중국원자력공사, 중국광둥원자력공사, 국가전력망공사, 중국남방전력망공사 등 전력 투자 기업과 태양광 산업 체인 제조 기업, 시스템 통합 기업, EPC 기업 등의 전문가들이 초청되어 새로운 전력 시스템 환경에서 태양광 산업 정책, 기술, 산업 발전 및 동향 등 주요 현안에 대해 심도 있는 논의와 정보 교환을 통해 업계의 통합 발전을 도모하고자 합니다.

“에너지 저장 및 신에너지 시스템 심포지엄”에서는 에너지 저장 산업 정책, 기술, 광 저장 장치 통합 등 주요 현안을 논의하고 정보를 교환할 예정입니다. 국가에너지그룹, 트라이나솔라, 이스터그룹, 친트신에너지, 커화디지털에너지, 바오광즈중, 아이시웨이저장, 서우항신에너지 등의 기업들이 참여하여 “이중 탄소” 시대의 새로운 생태계 구축에 있어 극복해야 할 과제들을 집중적으로 다루고, 상호 이익이 되는 안정적인 생태계 발전을 도모하며, 새로운 아이디어와 통찰력을 제공할 것입니다.