신재생에너지에 맞춰 배터리 ESS는 얼마나 깔아야 할까? (결국 수소를 깔아야 한다)

신재생에너지를 설치하면서, 에너지 저장 장치로 ESS를 같이 많이 깔고 있다. 신재생과 같이 ESS를 깔려면 공간이 대체 얼마나 필요한가 한번 궁금해졌다. 

우리나라 하루 전력 소비량이 얼마나 되는지 한번 알아보자 

2019년 말 기준 우리나라의 발전설비 용량은 125GW 수준이다. 

2019년 말 기준 우리나라 사업용 발전설비 용량 총 125GW - 에너지데일리

우리나라 전력 소비량을 보면, 2019년 기준 연간 약 585,301GWh만큼 발전했다. 이를 일 단위로 나누면 하루에 약 1,600Gwh를 발전한 셈. 물론 시간대별 계절별로 다르겠지만. 

월 별로 본다면 발전량은 가장 큰 월과 적은 월이 한 20% 정도 차이가 난다. 큰 차이는 안 나는 셈. 시간대별로는 그래도 격차가 좀 크다.  월별은 크게 신경은 안써도 될 것 같고 시간대로는 일중에 크면 30~40%는 차이가 나는 듯. 뭐 그럼 대충 시간당 1600/24 = 대충 65GWh 쓴다고 생각하면 될 것 같다. 

2020년도판 한국 전력통계, EIA (https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=42915)

현재 신재생 비중은 대한민국이 6%대, OECD 30개국 평균이 27%, 중국이 28% 정도. 다만 예측 불가능한 신재생에너지인 태양광/풍력 비중은 다른 국가들도 엄청 높지는 않다, 신재생 비중 높은곳은 보통 수력발전 비중이 높은 편 (뉴질랜드도)

https://www.yna.co.kr/view/AKR20200801043400003, https://www.isep.or.jp/en/717/

전기 발전량의 약 30%가 신재생이 되어 하루 신재생에너지에 의존하는 전력 용량이 500GWh 정도 된다고 해보자. 그리고 극단적인 상황을 가정해서 낮에 비오고 하루 종일 바람도 안불어 신재생을 하루정도 거의 사용할 수 없는 상황을 대비한다고 해보자. 500GWh정도의 전기를 저장하는 설비가 필요할 것이다. 이때 ESS는 얼마나 커야 할까? 

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아래 SK디앤디의 ESS가 대충 2MWh급 시설이다. 기술 좋아지고 에너지밀도가 높아져서 저 정도 크기 하나에 3MWh 정도 배터리가 들어간다고 생각해보자. (테슬라 모델3 배터리 용량이 50~75kWh급, 3MWh면 테슬라 50대정도) 정확히는 모르는데 설비가 14*2*3m 정도 되는 것 같다. 

https://www.skdnd.com/

500GWh = 500000MWh, 이런 컨테이너박스 17만개.... 좀 많이 깔아야겠다. 배터리 양은 테슬라 모델 3로는 약 850만대 정도. 존나 많다. 배터리 기반 ESS로 에너지를 다 저장할 수는 없다. 말도 안된다. 우리나라만 이 정도인데 중국이나 미국 등지에서 배터리로 ESS를 깐다고 생각하면 말도 안된다. 에너지 저장은 수소로 가야 한다. 

잠깐 내용이 새지만 연도별 설비용량과 공급능력, 최대전력수요는 아래와 같다. 공급능력은 "일정 시점에서 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 최대발전가능 출력(공급능력=총설비용량-감발전력) - 감발전력 : 고장, 정비 등으로 발전이 불가능한 설비규모"라고 한다.

https://www.index.go.kr/potal/main/EachDtlPageDetail.do?idx_cd=1163