표제지
목차
머리말 2
요약 12
제1장 서론 30
1. 연구배경 및 목적 30
2. 연구범위 및 구성 32
제2장 에너지저장시스템의 개념 및 주요 선진국 정책 35
1. 에너지저장시스템의 개념 및 활용방안 36
(1) 에너지저장시스템의 정의 및 도입 필요성 36
(2) 에너지저장시스템의 활용방안 51
2. 주요국의 에너지저장시스템 도입현황 및 관련 정책 59
(1) 세계 에너지저장시스템의 도입현황 59
(2) 주요국 에너지저장시스템의 도입배경 및 관련 정책 65
제3장 국내 에너지저장시스템산업의 현황 94
1. 설문 분석 95
(1) 일반 현황 95
(2) 산업 경쟁력 비교 102
2. 국내 에너지저장시스템산업 현황 107
(1) 산업구조 109
(2) 시장규모 및 전망 111
(3) 가격 및 시스템 단가 112
(4) 에너지저장시스템 기술별 전지산업 분석 116
(5) 전력변환 및 배터리ㆍ에너지관리시스템 분석 129
제4장 신재생에너지와의 연계를 고려한 에너지저장시스템 도입의 파급효과 133
1. 전력 가격 추정 모델 134
2. 풍력, 태양광 추정 모델 140
(1) 풍속 데이터 140
(2) 풍속 추정 모델 결과 141
(3) 일사량 데이터 144
(4) 일사량 추정 모델 결과 145
3. 신재생에너지의 변동성을 고려한 데이터 시뮬레이션 148
(1) 몬테 카를로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation) 개요 148
(2) 몬테 카를로 시뮬레이션 결과 149
4. 전력 운영비용 최소화 모형 156
(1) 최적화 모형의 여섯 가지 시나리오 156
(2) 전력 운영비용 최소화 모형 개요 160
(3) 분석 결과 163
제5장 에너지저장시스템산업 발전 방안 173
1. ESS산업의 발전의 애로요인 173
(1) 모형 개요 174
(2) 모형 설명 175
(3) 분석 결과 178
2. 에너지저장시스템산업의 발전 방안 180
(1) 수요시장 창출 181
(2) 보급 인센티브 제도 도입 186
(3) 기술별 맞춤 지원정책 설계 190
(4) 관련 분야 전문인력 및 산업인력 양성 191
참고문헌 193
[부록 1] 풍속, 일사량 분석 추정 결과 198
[부록 2] 설문조사서 206
[부록 3] 애로요인 분석 추정 결과 215
Abstract 217
판권기 220
〈표 2-1〉 IEA의 에너지저장시스템 분류 37
〈표 2-2〉 ESA의 에너지저장시스템 분류 38
〈표 2-3〉 우리나라 발전설비 설치용량 연도별 추이 42
〈표 2-4〉 우리나라 전력생산량 연도별 추이 43
〈표 2-5〉 우리나라 최종에너지 소비의 원별 비중 연도별 추이 44
〈표 2-6〉 1차 에너지기준 원별 보급 목표 49
〈표 2-7〉 최근 3년간 우리나라의 예비율의 월별 현황 51
〈표 2-8〉 DOE 에너지저장시스템 도입목적 54
〈표 2-9〉 분야별 ESS 활용방안 58
〈표 2-10〉 세계 에너지저장시스템 프로젝트 현황 60
〈표 2-11〉 캘리포니아주의 연도별 에너지저장시스템 도입 목표량 74
〈표 2-12〉 독일의 대형 에너지저장시스템 프로젝트 80
〈표 2-13〉 LCNF의 DNO 에너지저장 관련 프로젝트(2013.11 기준) 82
〈표 2-14〉 영국의 에너지저장시스템 도입계획 83
〈표 2-15〉 국내 에너지저장시스템 관련 주요 정책 발표 84
〈표 2-16〉 국내 에너지저장시스템 관련 정책 현황 85
〈표 2-17〉 전력피크대응을 위한 ESS 실증연구 관련 중기재정 계획 87
〈표 2-18〉 이차전지 경쟁력 강화방안(산업생태계 구축) 88
〈표 2-19〉 대용량 에너지저장시스템 보급촉진 방안(산업생태계 구축) 88
〈표 2-20〉 에너지저장 기술개발 및 산업화 전략(보급지원) 90
〈표 2-21〉 창조경제시대의 ICT기반 에너지수요관리 신시장 창출방안(시장창출 지원) 91
〈표 2-22〉 제2차 에너지기본계획(시장창출 지원) 92
〈표 3-1〉 설문 개요 95
〈표 3-2〉 에너지저장시스템산업부문 매출액 96
〈표 3-3〉 에너지저장시스템산업부문 투자액 97
〈표 3-4〉 응답기업의 에너지저장시스템 분야 사업단계 98
〈표 3-5〉 응답기업의 주요 사업 분야 98
〈표 3-6〉 응답기업의 Supply Chain상 위치 99
〈표 3-7〉 에너지저장시스템용 이차전지 원재료ㆍ소재 조달 현황 99
〈표 3-8〉 기술별 국내 에너지저장시장 규모 전망 111
〈표 3-9〉 ESS의 구성 112
〈표 3-10〉 주요 에너지저장시스템의 비용 구성 및 전망 115
〈표 3-11〉 리튬이온전지 분야 주요 기업 현황 117
〈표 3-12〉 리튬이온전지 에너지저장시스템 국내 시장 규모 전망 118
〈표 3-13〉 리튬이온전지 에너지저장시스템 가격 전망치 119
〈표 3-14〉 레독스 흐름전지 분야 주요 기업 현황 122
〈표 3-15〉 레독스 흐름전지 에너지저장시스템 국내 시장 규모 전망 122
〈표 3-16〉 바나듐 레독스 흐름전지 에너지저장시스템 가격 전망치 123
〈표 3-17〉 나트륨황전지 분야 주요 기업 현황 124
〈표 3-18〉 나트륨황 에너지저장시스템 국내 시장 규모 전망 125
〈표 3-19〉 NANI전지 분야 주요 기업 현황 125
〈표 3-20〉 슈퍼 커패시터 분야 주요 기업 현황 127
〈표 3-21〉 슈퍼 커패시터 에너지저장시스템 국내 시장 규모 전망 127
〈표 3-22〉 커패시터 에너지저장시스템 세계 시장 규모 전망 128
〈표 3-23〉 플라이휠 분야 주요 기업 현황 128
〈표 3-24〉 플라이휠 에너지저장시스템 국내 시장 규모 전망 129
〈표 3-25〉 PCS 분야 주요 기업 현황 130
〈표 3-26〉 BMS 분야 주요 기업 현황 131
〈표 3-27〉 EMS 분야 주요 기업 현황 131
〈표 4-1〉 하절기 전력 가격 데이터(2012~2014년) 기초 통계량 137
〈표 4-2〉 하절기 전력 가격 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 137
〈표 4-3〉 동절기 전력 가격 데이터(2012~2014년) 기초 통계량 138
〈표 4-4〉 동절기 전력 가격 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 139
〈표 4-5〉 국내 주요 풍력단지 및 기상청 풍속관측지점 매칭 현황 140
〈표 4-6〉 평창 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 143
〈표 4-7〉 국내 주요 태양광 발전지역 및 일사량 관측지점 매칭 현황 144
〈표 4-8〉 전남 지역 일사량 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 147
〈표 4-9〉 최적화모형 변수설명 161
〈표 4-10〉 일일 운영비용과 피크발전용량 - 높은 풍력, 하절기 164
〈표 4-11〉 일일 운영비용과 피크발전용량 - 높은 풍력, 동절기 166
〈표 4-12〉 일일 운영비용과 피크발전용량 - 높은 태양광, 하절기 167
〈표 4-13〉 일일 운영비용과 피크발전용량 - 높은 태양광, 동절기 169
〈표 4-14〉 신재생에너지 도입 종류별 ESS의 순가치 170
〈표 4-15〉 신재생에너지 도입 종류별 ESS의 순가치 171
〈표 5-1〉 분석 모형의 변수 설명 177
〈표 5-2〉 분석 결과 요약 179
〈표 5-3〉 건물 업종별 전력소비 및 계약전력 현황 182
〈표 5-4〉 우리나라의 ODA 분야별 지원 비중 비교 184
〈그림 2-1〉 이차전지의 에너지저장시스템 구조 39
〈그림 2-2〉 2014년 우리나라의 월별 평균전력 45
〈그림 2-3〉 2012년 일일 시간대별 전력소비량 46
〈그림 2-4〉 2012년 중유, LNG, 전기요금의 국제비교(IEA) 47
〈그림 2-5〉 에너지저장시스템의 적용 52
〈그림 2-6〉 에너지저장시스템의 활용 53
〈그림 2-7〉 세계 에너지저장시스템 보급 현황 59
〈그림 2-8〉 일본의 이차전지 로드맵 2013 68
〈그림 2-9〉 SGIP 인센티브 규모 및 범위 75
〈그림 3-1〉 2012~2014년 상위 5개사 매출액 96
〈그림 3-2〉 2012~2014년 상위 5개사 수출액 96
〈그림 3-3〉 이차전지 부품ㆍ소재의 자체생산 이유 100
〈그림 3-4〉 이차전지용 부품ㆍ소재의 국내 업체 조달 이유 101
〈그림 3-5〉 이차전지 부품ㆍ소재의 수입 이유 101
〈그림 3-6〉 에너지저장용 이차전지 분야 가격ㆍ품질 수준 비교 103
〈그림 3-7〉 에너지저장시스템용 이차전지 분야 기술ㆍ장비ㆍ인력 수준 비교 104
〈그림 3-8〉 에너지저장시스템산업 부품ㆍ소재 분야 가격ㆍ품질 수준 비교 105
〈그림 3-9〉 Cell 생산 분야 가격ㆍ품질 수준 비교 105
〈그림 3-10〉 PCS 분야 가격ㆍ품질 수준 비교 106
〈그림 3-11〉 EMS 분야 가격ㆍ품질 수준 비교 107
〈그림 3-12〉 시스템 설치 분야 가격ㆍ품질 수준 비교 107
〈그림 3-13〉 에너지저장시스템산업의 구조 109
〈그림 4-1〉 한국전력거래소(KPX)의 한계 가격 결정 방법 135
〈그림 4-2〉 주요 풍력발전단지 141
〈그림 4-3〉 주요 태양광 발전 지역 145
〈그림 4-4〉 12개 지역 풍속 몬테 카를로 시뮬레이션 결과(시간별) 150
〈그림 4-5〉 12개 지역 풍력 샘플 결과(시간별 풍력발전) 151
〈그림 4-6〉 12개 지역 풍력 2.5%, 50%, 97.5% 수준별 패턴 결과(풍력발전) 153
〈그림 4-7〉 7개 지역 일사량 시뮬레이션 결과(시간별 일사량) 154
〈그림 4-8〉 7개 지역 일사량 2.5%, 50%, 97.5% 수준별 패턴 결과(시간별 일사량) 155
〈그림 4-9〉 전국 풍력 예측 수준별 발전량 패턴 - 여름철 vs 겨울철 157
〈그림 4-10〉 풍력 예측 수준별 전력 순 수요 패턴 - 여름철 vs 겨울철 158
〈그림 4-11〉 태양광 예측 수준별 발전량 24시간 패턴 - 여름철 vs 겨울철 159
〈그림 4-12〉 전력 순 수요 24시간 패턴 - 여름철 vs 겨울철 159
〈그림 4-13〉 일일 기본수요, 순 수요, 최적화수요 패턴 - 풍력, 하절기 164
〈그림 4-14〉 일일 기본수요, 순 수요, 최적화수요 패턴 - 풍력, 동절기 166
〈그림 4-15〉 일일 기본수요, 순 수요, 최적화수요 패턴 - 태양광, 하절기 168
〈그림 4-16〉 일일 기본수요, 순 수요, 최적화수요 패턴 - 태양광, 동절기 169
〈표 A-1〉 태기산 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 198
〈표 A-2〉 태백 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 198
〈표 A-3〉 영양 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 199
〈표 A-4〉 영덕 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 199
〈표 A-5〉 경주 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 200
〈표 A-6〉 영암 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 200
〈표 A-7〉 영광 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 201
〈표 A-8〉 영흥 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 201
〈표 A-9〉 행원 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 202
〈표 A-10〉 성산 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 202
〈표 A-11〉 한림 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 203
〈표 A-12〉 서울 지역 일사량 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결 203
〈표 A-13〉 강원 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 204
〈표 A-14〉 충남 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 204
〈표 A-15〉 경북 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 205
〈표 A-16〉 경남 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결 205
〈표 A-17〉 전북 지역 풍속 OLS 및 ARIMA 모델 추정 결과 205
〈표 B-1〉 추정 결과(인력관리와 관련된 애로요인) 215
〈표 B-2〉 추정 결과(연구개발과 관련된 애로요인) 215
〈표 B-3〉 추정 결과(수요시장 개발과 관련된 애로요인) 216