특히 잉여에너지와 신재생에너지로부터 발생되는 전기에너지를 에너지저장장치를 이용해 보존, 공급하는 것이 핵심으로 에너지밸런스와 최대전력피크관리 등 유리한 기술이다.
에너지저장기술(ESS; Energy Storage System)은 전력·열저장 및 물리·화학적 저장기술을 총칭하며 전력저장 방식은 배터리 및 비 배터리방식 크게 2가지로 나눠진다. ESS는 환경문제, 시스템 단순화 등을 통한 원가절감이 향후 시장지배력을 결정하는 핵심요인이 될 것으로 예상되며 본격적인 ESS사업 활성화는 민간 주도의 경쟁체제가 구축 돼 2020년 이후 산업 활성화가 예상된다.
특히 배터리방식의 잉여에너지를 저장해 에너지효율 증대하고 불필요한 전력손실 보전해 전력낭비 및 블랙아웃 해결할 수 있는 차세대 지능형 전력망인 스마트그리드 구축에 필수적인 시스템이다.
게다가 주택용 전기료 누진제 때문에 전력 성수기인 여름과 겨울철에는 냉·난방비 등으로 전기료가 기하학적으로 늘어난다. ESS는 바로 이럴 때 유용하다. 즉 전기요금이 비교적 낮은 시간대에 값싼 전기를 비축했다가 비쌀 때 사용할 수 있는 것이다.
에너지의 개념에서 본다면 이러한 전기에너지뿐만 아니라 생산 공정 또는 대규모 발전소에서 배출되는 배열에 대한 저장도 요구되고 있다. 생산공정과 발전소에서 고온고압의 1차 연소가스 및 스팀은 발전이나 생산에 쓰이는 양은 투입에너지대비 약 30%의 효율을 나타내며 열병합형태로 복수돼 활용되는 양은 미미하고 버려지고 있는 실정이다. 저압의 저온열에너지의 활용을 위해서 많은 연구가 진행되고 있지만 경제성이 따르지 않아 직접 활용이 어려운 실정이다. 이를 극복하는 방안이 에너지저장개념이다.
저온저압의 열에너지를 활용해 물을 분해해 수소생산으로 수소기반 경제사회 구축, 발전배열을 활용한 패키징 담수화 사업, 잉여열원을 이용한 열전발전 사업 등 열에너지를 타에너지로 전환해 보관, 전송을 통해 에너지저장을 통해 필요한 곳에 활용한다는 것이다.
최근 삼성SDI는 일본 니치콘과 1조원 규모의 가정용 ESS를 독점 공급하는 내용의 MOU(양해각서)를 체결했다. 또한 일본에서는 2011년 동일본 대지진 이후 가정용 ESS가 전기절약이나 정전 등 재난 대비를 위한 비상전원으로 큰 인기를 끌고 있다. 일본 가정용 ESS시장은 2020년까지 연평균 72% 이상 고성장이 전망된다. 이는 지금까지 알려진 ESS 공급계약 중 세계 최대 규모다. 그동안 국책사업과 일부 시범사업을 통해 얻어진 결과물이라고 할 수 있다.
글로벌 시장조사업체 전망에 따르면 전세계 ESS시장은 지난해 16조원에서 2020년에는 58조원으로 성장할 것으로 예상된다. 앞으로 기술이 발전해 ESS 가격이 더욱 떨어지면 2015년 이후 시장이 급속히 확대될 것이라고 전문가들은 내다봤다.
ESS는 전기에너지뿐만 아니라 버려지는 폐열 등 에너지 총량적인 관점에서 바라보는 시각이 필요하고 관련기술을 개발해 에너지절감 및 효율향상을 통한 경제적 가치를 극대화 시킬 수 있을 것이다.