※ 미국 ESS용 LFP 배터리 생산 계획 (2025. 03. 기준)

2026년 ESS용 배터리에 대한 관세 25% 부과 및 트럼프의 대중국 관세정책으로 인해 미국 내 다수의 ESS용 LFP배터리 생산 프로젝트들이 진행 중에 있습니다.

이중 AESC가 미국에서 현재 실질적으로 유일하게 ESS용 LFP배터리를 상업생산 중에 있으며, LG에너지솔루션 미시간 공장이 기존 라인을 ESS용 LFP배터리 라인으로 전환하여 양산가동을 앞두고 있습니다.
또한 LG에너지솔루션은 미시간 공장 외, 애리조나공장(17Gwh), 기존 얼티엄1,2,3공장 일부 라인전환 등을 통해 미국에서 ESS용 LFP배터리를 가장 공격적으로 양산할 계획을 가지고 있습니다.

현재 미국에서 ESS용 LFP배터리를 양산 계획을 가지고 있는 업체 중, LG에너지솔루션, AESC, Gotion High-tech 3업체가 가장 앞서 있는 것으로 보여집니다.

참고로 ESS용 LFP배터리 소재는 FEOC 대상이 아니기 때문에 보조금 보다는 미국의 관세정책 영향을 크게 받을 것으로 예상되고 있어, 4대 소재 중 미국 현지 생산시설을 갖춘 전해액 업체들의 수혜가 가장 클 것으로 예상됩니다.


● 한국계 업체

○ LG에너지솔루션

1. 애리조나 공장 (17Gwh)
2026년 5월 양산예정으로 현재 건설 중에 있음.
총 규모는 53Gwh, 이중 17Gwh는 ESS용 LFP배터리 생산 예정.

2. 미시건 공장 (10Gwh)
기존 전기차용 NCM 라인을 ESS용 LFP라인으로 전환 중.
2025년 상반기 가동 예정

3. 오하이오, 테네시, 미시건 공장 (얼티엄셀즈1, 2, 3)
오하이오, 테네시, 켄터키 NCM 생산라인 일부를 ESS용 LFP라인으로 변경하는 것을 검토 중.


○ 삼성SDI

1. 미시건 공장
기존 미시간 공장 라인 일부를 ESS용 LFP라인으로 전환 고려 중 (시기 미정)


● 중국계 업체

○ AESC

AESC는 실질적으로 현재 미국에서 ESS용 LFP 배터리를 양산하고 있는 유일한 생산시설임.

1. 테네시 공장 (3Gwh)
테네시 공장은 원래 닛산 리프용 NCM 배터리를 생산하였으나, 2024년 기존 EV 라인 일부를 ESS용 LFP라인으로 전환.

2. 켄터키 공장 (30Gwh)
예상 가동시기 2025년 3월 / 현재 파일럿 라인 테스트 중


○ Gotion High-tech

Gotion은 미국 일리노이, 미시간, 캘리포니아에서 ESS 및 LFP배터리/팩, 양극재 생산을 진행 중에 있음.
1. 일리노이 공장 (40Gwh)
2025년 상반기 양산예정
LFP 배터리 팩 공장으로 셀은 중국에서 수입 예정이며 2027년부터 미시간 공장에서 LFP셀을 공급받을 예정.

2. 캘리포니아 공장 (1Gwh)
ESS용 LFP 배터리를 소규모로 생산 중. 테스트 공장

3. 미시간 공장 (20Gwh)
2027년 ESS용 LFP배터리를 양산할 예정이나 시기가 좀 더 앞당겨질 것으로 예상
15만톤 규모의 LFP 양극재 양산 예정.


● 미국계 및 다국적 기업

○ ONE (Our Next Energy)

1. 미시간 공장
2027년 총 20Gwh 양산 목표로 LFP 배터리(EV 및 ESS용) 생산예정


○ ABF (American Battery Factory)

1. 애리조나 공장
2025년 상반기를 목표로 4Gwh 규모의 ESS용 LFP 생산라인을 가동할 예정.
이후 추가로 생산라인을 늘려 최종적으로 총 18Gwh 규모의 ESS용 LFP 배터리를 생산할 예정.


○ Amplify Cell Technologies

Accelera(미국), Daimler(독일), Paccar(미국), EVE Energy(중국)의 합작사

1. 미시시피 공장
2027년 양산을 목표로 총 21Gwh의 EV용(상용차) 및 ESS용 LFP배터리를 양산할 예정

※ 글로벌 태양광, ESS, 데이터센터, 휴머노이드 로봇 시장 동향 (전력과 컴퓨팅 파워의 불균형 해소 : 데이터센터 + 태양광 + ESS의 조합)

● 중국 태양광 업황 개선시기 근접

N형(TOPCon) 태양광 모듈 가격이 전주대비 W당 0.02위안 상승하였음.
이는 중국정부의 430(4월 30을 기준으로 한 해의 태양광 프로젝트를 마감), 531 정책으로 인한 설치량 증가로, 3월 태양광 모듈 생산량이 증가했기 때문임.

2025년 2분기부터 중국 태양광 업황이 회복될 것으로 보이며, 오랜 침체에서 벗어나 태양광 산업이 우상향 시작 시기가 가까워오고 있는 것으로 판단됨.


● 데이터센터 향 ESS 배터리 수요 예상초과

중국 데이터센터향 ESS용 배터리의 수요가 예상을 초과하여 증가하고 있음.

데이터센터 및 PCS(전력변환시스템, AC-DC/DC-AC) 단계에서 ESS의 수요가 증가하고 있음.
1) HVDC와 데이터센터는 AI의 영향을 크게 받는 분야임.

GGII에 따르면, 데이터센터용 배터리 수요는 향후 5년간 CAGR 80%이상을 기록할 것으로 예상됨.


● 전력과 컴퓨팅 파워의 불균형 해소 : 데이터센터 + 태양광 + ESS의 조합

2024년 메타, 알파벳, 마이크로소프트, 아마존 등은 데이터센터 인프라 분야에 총 1,800억 달러를 투자하였으며 2025년에는 3,200달러를 초과할 것으로 예상되고 있음.

2030년 글로벌 범용 컴퓨팅 파워가 3.3 ZFLOPS(FP32)에 달할 것으로 예상되며, AI 컴퓨팅 파워 수요는 864 ZFLOPS(FP16)에 이를 것임.
IEA에 따르면, 2030년 글로벌 데이터센터의 전력사용량이 사회 전체 전력 사용량의 4 – 8%를 차지할 것으로 예측되며, 이는 2024년 대비 300%이상 증가한 수치임.
현재 데이터센터는 인터넷 데이터센터에서 AI 데이터센터로 진화하고 있으며 동시에 데이터 센터의 건설 방식과 분포 지역도 변화하고 있음.

건설방법에서 AI 데이터센터는 일반적으로 고전력밀도 액침냉각 서버를 채택하여 초대형 클러스터링(100MW급), 녹색화(저탄소/저전력 PUE < 1.1)의 방향으로 진행되고 있음.

분포지역을 보면, 데이터센터가 글로벌화 되는 추세를 보여주고 있으며, 아프리카, 중동, 라틴아메리카 등 전통적으로 데이터센터 건설이 취약했던 지역에서도 설치용량이 빠르게 증가하고 있음.

데이터센터의 높은 에너지 소비와 방열 수요로 인해 데이터센터는 저온환경, 낮은 전기요금, 높은 재생에너지 비율을 지닌 지역을 중심으로 발전될 것임.

이러한 배경(초대형 클러스터링, 녹색화, 개발도상국에서의 데이터센터 건설 증가, 저온환경, 낮은 전기요금, 높은 재생에너지 비율)에서 전통적인 전력망 구조는 더 이상 고용량 컴퓨팅 시설의 안정정 요구를 충족시키기 어려움.
데이터센터 + 태양광 + ESS 조합은 저탄소 클린에너지, 신뢰할 수 있는 전력공급, 높은 경제성의 이점을 바탕으로 전력과 컴퓨팅의 불균형을 해결하는 핵심 기술 경로가 되고 있음.


● 휴머노이드 로봇

Figure 02가 고객들(BMW 등)에게 납품되기 시작하였으며, 애플 또한 휴머노이드 로봇과 비휴머노이드 로봇을 도입할 예정이며, 2028년에 양산할 것으로 예상됨.

휴머노이드 로봇은 AI 기술의 가장 중요한 응용 분야 중 하나가 될 것이며, 전망이 매우 밝음.


자료인용 : Huaan Securities 발간 “전력설비 주간보고서” (2025. 03. 17)

※ 2024년 미국 태양광 기록적인 50GW 설치

● 2024년 미국 신규설치 발전원별 비중

1) 태양광 : 66% (50GW)
2) ESS : 18%
3) 풍력 : 10%
4) 가스발전 : 4%
5) 기타 : 2%

※ 태양광 + ESS 비중 : 84% (2023년 태양광 + ESS비중 : 70%)


● 2024년 미국 태양광 기록적인 50GW 설치

2024년 미국에서 태양광은 2023년 대비 21% 증가한 약 50GW가 설치되었음.
태양광은 2024년 미국 전력망에 추가된 모든 신규 전력 생산용량의 66%를 차지하였는데 이는 태양광 업계가 미국에서 기록적인 성장을 계속하고 있기 때문임.

미국 태양광은 주거용을 제외한 모든 부문에서 기록적인 연간기준 최대 설치량을 기록하였음. 주거용(4.7GW)의 경우 캘리포니아 시장의 위축과 고금리 지속의 영향으로 전년대비 31%감소하였음.

2024년 IRA의 영향이 구체화되었으며, 2025년에도 이러한 상황이 계속 이어질 것임.
정책적 불확실성이 존재하지만 이 부분은 높은 수요로 상쇄될 것이고, 데이터센터의 호황, 제조업의 증가, 광범위한 분야에서의 전기화로 인해 전력 수요는 2029년까지 4 – 15% 정도 증가할 것임.

2025년 미국의 태양광 설치량은 2024년과 비슷한 49GW가 예상됨.

자료인용 : 미국 태양광 산업협회(SEIA) & Wood Mackenzie 공동발간 “US Solar Market Insight, 2024 Year in review” (2025. 03. 12)

※ 미국 태양광 밸류체인 현황 (모듈 Capa는 미국내 수요를 충족 but 나머지는 미흡)

미국이 2025년부터 본격적으로 동남아 4개국 태양광 제품에 대한 매우 높은 수준의 반덤핑, 상계관세를 부과하기로 결정한 이유는 2025년 기준 미국 내 태양광 모듈 Capa가 미국 내 수요를 충족할 수 있다고 판단하였기 때문입니다.

동남아 4개국(베트남, 태국, 말레이시아, 캄보디아)으로부터 수입되는 태양광 모듈의 비중은 2024년 기준 전체 미국 수입 결정질 태양광 모듈의 80%이상을 차지했을 정도로 절대적이었습니다.

2025년부터는 이들 국가로부터 태양광 모듈/셀 수입이 중단될 것으로 예상되며, 미국 내 태양광 모듈업체들 중심으로 미국 내 수요를 충당할 것으로 보여집니다.

현재 기준 미국에서 가장 큰 태양광 모듈 Capa를 보유한 기업은 First Solar 8.1GW(2025년 11.6GW), 한화솔루션(Qcell) 8.4GW(2024년 기준 5.1GW)입니다.
First Solar는 박막형 CdTe 태양광 모듈을 한화솔루션은 결정질 실리콘 모듈을 생산하는데 동남아 4개국으로부터의 수입 물량이 모두 결정질 실리콘 모듈이었고 이들 물량이 올해부터 미국 수입이 중단될 예정이기 때문에 한화솔루션의 수혜가 상대적으로 높을 것으로 보여집니다.

더욱이 한화솔루션은 2025년부터 3.3GW의 태양광 셀을 미국에서 양산할 예정이며, 또한 국내에서도 태양광 셀을 생산하고 있기 때문에 미국 태양광 셀 부족에 따른 수혜도 추가적으로 입을 것으로 예상됩니다.


● 미국 태양광 밸류체인 현황

○ 태양광 모듈

미국 태양광 모듈 제조산업 또한 2024년 기록적인 성장을 하였음.

미국의 태양광 모듈 Capa는 2023년말 14.5GW에서 2024년말 42.1GW로 전년대비 190%성장하였음. 2025년 초 기준으로 미국 태양광 모듈 Capa는 50GW임.


○ 태양광 셀

모듈 제조능력의 증가 대비 업스트림 부품 제조 성장은 훨씬 더 느렸는데 이는 이들 공장들의 건설 비용이 더 비싸고 기술이 복잡하기 때문임.
미국은 2019년 이후 처음으로 2024년 Suniva의 조지아공장 1GW에서 셀 생산을 재개하였음.

2025년 1월 ES Foundry의 사우스 캐롤라이나 셀 공장이 가동을 시작하면서 미국의 결정질 실리콘 셀 제조 능력은 현재 총 2GW임. 퍼스트솔라의 박막 Capa는 10.6GW임.
한화큐셀과 Silfab Solar는 2025년 미국에서 태양광 셀을 생산할 예정임.

지난 연말 이전 태양광 셀 생산을 계획했던 여러 제조업체들이 계획을 연기, 중단 혹은 취소함에 따라 미국 내 모듈공장은 당분간 수입된 셀을 통해 미국산 결정질 실리콘 모듈을 계속해서 생산해야 함.


○ 태양광 웨이퍼

2024년 기준 미국의 웨이퍼 생산능력은 없는 상태이며, 일부 기업들은 계획했던 공장을 취소하거나 축소한 바 있음.

2024년 말 미국 정부는 미국에서 웨이퍼 제조를 할 수 있도록 하는 조치를 시행하기 시작하였음.
이들 조치에는 태양광 웨이퍼 제조업체가 45X PTC 외에도 25% 48D CHIPS Act ITC를 청구할 수 있도록 허용하고 가장 최근에 발표된 지침인 Safe Harbor table(특정 기준을 충족하면 규제나 요건을 준수한 것으로 간주하는 표 또는 목록을 의미)에 통합하는 것이 포함되어져 있음.

한화큐셀은 2025년부터 미국에서 웨이퍼 공장 가동을 시작할 예정임.


○ 폴리실리콘

REC silicon은 재가동 1년 만에 워싱턴주 Moses Lake 공장의 생산을 중단하면서 미국 폴리실리콘 생산능력을 추가로 구축하는데 어려움을 겪고 있음.
회사는 필요한 순도 수준의 폴리실리콘을 생산하는데 어려움을 겪었음.

REC Silicon을 인수하였던 한화큐셀은 더 이상 유효한 제품을 생산을 위해 기다릴 수 없다고 판단하면서, OCI 말레이시아로부터 폴리실리콘에 대한 새로운 공급 계약을 체결하였음.

자료인용 : 미국 태양광 산업협회(SEIA) & Wood Mackenzie 공동발간 “US Solar Market Insight, 2024 Year in review” (2025. 03. 12)

※ 미국 태양광 시스템 전체 설치비용 (코로나 이후 거의 유일하게 설치비용이 감소한 발전원)

2024년 4분기 기준 미국 태양광 시스템 전체 설치비용은 1년전(4Q23) 대비 거주용을 제외한 상업용과 유틸리티(고정형/추적형) 모두 하락하였습니다.

전체설치비용 : 이익 + 토목공사 + 영업비용 + 세금 + 운송 + 인허가 및 검사 + 디자인 및 엔지니어링 + 인건비 + 태양광용 지지대 + 태양광용 전기설비 + 인버터 + 태양광 모듈 포함.

유틸리티용 추적형 태양광 시스템은 1.18달러/W로 전년대비 4% 하락하였으며, 유틸리티용 고정형 태양광 시스템은 4%, 상업용 태양광 시스템은 7.6% 하락하였습니다.

코로나 팬데믹과 공급망 문제, 인플레이션 이후 미국에서는 모든 종류의 발전원들의 설치비용이 크게 상승하였으나 거의 유일하게 태양광만이 설치가격이 하락하였습니다.
그리고 이러한 경제성이 지난 2년간 미국에서 태양광 설치가 급격히 증가했던 이유였다고 볼 수 있습니다.

원전 및 가스발전, 풍력 등은 터빈을 비롯한 각종 기자재 가격이 급격히 상승했을 뿐 아니라 공사비, 인건비 등도 코로나 이전 대비 매우 크게 상승하였습니다.

특히 원전(설치기간 10년 이상)과 가스발전(설치기간 5년)은 매우 긴 설치기간이 필요하기 때문에 이로 인한 공사비와 인건비의 부담이 매우 높은 상황입니다. 또한 고금리로 인한 장기간에 걸친 이자비용 또한 사업의 수익성을 낮추는 요인으로 작용합니다.

이에 비해 태양광은 설치기간이 6개월 – 1년으로 매우 짧아 공사비와 인건비를 타 발전원 대비 대폭 절감할 수 있습니다.

자료인용 : 미국 태양광 산업협회(SEIA) & Wood Mackenzie 공동발간 “US Solar Market Insight, 2024 Year in review” (2025. 03. 12)

※ 데이터센터의 전력수요 및 전력비용

● 글로벌 데이터센터 전력수요 예상

데이터 센터는 글로벌 전력 수요를 증가시키고 있으며, 이에 따라 신재생에너지의 수요도 빠르게 증가하고 있음.

IEA에 따르면, 글로벌 데이터센터, AI 등 관련 전력수요는 2022년 460 TWh에서 2026년 620 – 1050 TWh로 증가할 것으로 예상되고 있음.

1) 미국 : 2024년 3분기말까지 미국 데이터센터는 약 50GW 이상의 전력구매계약을 신재생에너지로부터 체결하였음. 이 중 태양광 발전은 29GW, 풍력발전은 13GW였음.
미국 전력연구소는 2030년말까지 데이터 센터 향 전력 사용량이 두배로 증가하여 미국 총 발전량의 9%를 차지할 것으로 예상하고 있음.

2) 영국 : 영국 National Grid Plc의 CEO인 Pettigrew는 영국 데이터센터의 전력 수요가 향후 10년 동안 약 6배 증가할 것으로 예상하고 있음.

3) 유럽 : 2024년 1 - 3분기동안 데이터 센터가 체결한 신재생에너지 구매 규모가 5.3GW에 달했으며 이는 2023년 전체 수준을 초과한 수치임.

4) 중국 : 현재 중국에서 데이터센터는 9번째로 큰 수요처가 되었음.
2030년까지 중국의 데이터센터 전력부하가 105GW에 달할 것이며, 중국 전역의 데이터센터의 총 전력 사용량은 5,257.6 TWh (599.5GW)로 중국 전체 전력 사용량의 4.8%를 차지할 것으로 예상됨.


● 데이터 센터 운용 비용 중 전력비용의 비중 : 약 60 – 70%

데이터 센터의 전력비용은 전체 운영 비용의 약 60 – 70%를 차지함.
데이터센터의 전력소비는 주로 IT장비(서버, 스토리지, 네트워크 등), 냉각장치, 전력공급 및 배전시스템, 조명 및 기타 장비에서 발생함.

ChatGPT를 매년 50회 훈련시키기 위해 필요한 연간 전력 소비량은 최소 1,183Gwh가 필요하며, 이는 1Elops의 컴퓨팅 파워에 필요한 연간 전력 소비량이 860Gwh에 해당함.

데이터센터의 에너지 효율성을 평가하는 지표인 PUE(Power Usage Effectiveness) PUE 값이 1에 가까울수록 데이터 센터의 에너지 효율이 좋음을 나타냄.

데이터센터는 재생에너지를 통해 점차적으로 PUE 값을 낮추고 컴퓨팅 파워를 향상 시키고 있음.
참고로 중국 데이터센터의 평균전력사용효율(PUE)는 1.5이며, 재생에너지 이용률이 연평균 10%씩 증가하며 PUE값이 떨어질 것임.

자료인용 : MinSheng Securities 발간 “전력 및 공공사업 주간보고서” (2025. 02. 23)

※ 저고도 경제(도심형 항공모빌리티, 전기 수직이착륙기 등)와 핵심재료

● 탄소섬유 복합재료, 배터리, 네오디뮴 영구자석, 실리콘 카바이드

저고도 경제((지상 1,000m 이하에서 이뤄지는 다양한 경제활동을 의미하는 새로운 경제 개념으로 대형 드론, 도심형 항공모빌리티인 UAM, 전기 수직이착륙기인 eVTOL 등이 해당)산업 밸류체인은 다양하고 파급력이 넓어 수백조원 시장으로 성장할 수 있는 잠재력을 지니고 있음.

저고도 항공기는 기체 구조와 배터리, 모터, 전기제어시스템 분야에서 신기술과 신소재를 폭 넓게 사용할 것임.

1) 탄소섬유 복합재료

탄소섬유(Carbon Fiber)를 주성분으로 (수지, 플라스틱, 금속 등)을 혼합하여 만드는 탄소섬유 복합재료는 경량화 및 고강도 특성으로 인해 eVTOL의 이상적인 소재임.
eVTOL의 대형화 추세는 고성능 탄소섬유 수요를 증가시킬 것임.


2) 배터리 (리튬배터리와 전고체배터리, 리튬배터리&수소연료전지 하이브리드)

eVTOL의 배터리는 “고에너지밀도, 고안전성, 고효율과 빠른충전”이 중요함.
이에 따라, 황화물 및 산화물계 고체전해질 재료, 실리콘 기반 음극재료, 리튬망간 기반 양극재료가 배터리 소재가 주목받을 수 있음.

수소 연료전지와 리튬배터리 하이브리드도 eVTOL의 이상적인 동력원이 될 수 있음.
수소 연료전지 중 스택 비용이 전체 연료전지 시스템의 60%를 차지하고 있으며, 그 외 촉매인 백금을 대체하거나 절감하는 방법, 프로톤 교환막(PEM, Proton Exchange Membrane), 가스확산층의 비용 절감이 중요함.


3) 영구자석 동기 모터 및 비정질 모터

eVTOL 모터는 고출력, 고효율 및 장기 내구성이 필요하여, 고성능 네오디뮴(NdFeB) 영구자석 재료나 비정질 재료에 주목해야 함.

영구자석 동기모터는 전력 밀도가 높고 속도제어 범위가 넓으며, 전자기 토크에 큰 장점을 지니고 있음.
영구자석 동기모터 비용의 대부분은 영구자석 재료와 고정자 재료이며 특히 고성능 네오디뮴 영구자석을 만들기 위한 희토류의 수급이 중요함.

비정질 재료는 전통적인 고정자 재료인 규소강보다 손실이 적고 효율이 높은 특징이 있음.


4) 실리콘 카바이드 (SiC)

고전압 아키텍처는 전자제어 시스템 기술 트렌드로 이에 실리콘 카바이드의 빠른 성장이 기대됨.
고전압 아키텍처는 eVTOL의 고출력, 고속 충전 및 장거리 비행을 가능하게 하는 핵심 기술로, SiC로 대표되는 고내압 반도체 재료는 고전압 아키텍처 기술의 핵심임.


저고도 경제 발전 단계에 따라
1) 저고도 경제 도입단계 : eVTOL의 보유량이 적고 성능에 초점을 두기 때문에 비용이 많이 드는 재료(예를 들면 탄소섬유 복합재료) 시장이 빠르게 발전할 것임.

2) 저고도 경제 성장단계 및 보급단계 : eVTOL의 실제 사용이 증가하면서 제품이 대형화 되고 항속거리가 증가하여 고성능 탄소섬유 복합재료와 같은 기체 구조 부품의 수요가 빠르게 증가할 것임.
또한 전고체 배터리 및 관련재료들이 eVTOL의 대형화, 장기 항속 요구에 따라 널리 사용될 것임.

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● 네오디뮴(NdFeB) 영구자석의 새로운 대규모 수요처 : 휴머노이드 로봇, eVTOL

人形机器人、eVTOL（电动垂直起降飞行器）等是未来钕铁硼永磁材料应用可能出现大幅增长的新兴领域，公司会积极开拓，争取钕铁硼永磁材料得到更广泛的应用。

휴머노이드 로봇, eVTOL(전기 수직 이착륙비행체) 등은 미래 네오디뮴(NdFeB) 영구자석 의 응용분야를 크게 증가시킬 수 있는 잠재력을 지닌 신흥 산업분야임.

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1826919302613023104&wfr=spider&for=pc

※ 미국 태양광 셀 쇼티지와 한화솔루션 (미국 + 국내 진천 태양광 셀 4.5GW 생산시설)

미국 상무부는 결정질 실리콘 태양광 제품 수입의 약 80% 비중을 차지하였던 동남아 4개국(베트남, 말레이시아, 태국, 캄보디아)산 태양광 모듈/셀에 대한 반덤핑(AD)/상계관세(CVD)를 오는 2025년 4월 18일에 최종 결정할 예정입니다.

이번 조치를 통해서 미국은 미국내 태양광 모듈제품에 대한 자급체계에 들어설 것이며, 이를 위해 이미 미국은 자국 내 모듈 Capa를 50GW까지 마련해 놓은 상황입니다.

SEIA와 Wood Mackenzie에 따르면, 2025년 미국의 신규태양광 설치량을 49GW로 예상하고 있어 미국의 태양광 모듈 자급자족은 가능할 것으로 보여집니다.

그러나 문제는 미국 내 태양광 셀 Capa부족으로 모듈 생산능력이 50GW인데 비해 현재 미국의 태양광 셀 Capa는 Suniva 공장(1GW)과 ES Foundry(1GW)의 2GW에 불과한 상황입니다.
2025년 하반기 한화솔루션(3.3GW)와 Silfab이 미국에서 태양광 셀을 제조할 예정이지만 미국 내 수요를 감당하기에는 턱없이 부족한 상황입니다.

이번 동남아 4개국 산 태양광 셀에 대한 AD/CVD부과로 인해 미국 태양광 산업은 태양광 셀 쇼티지를 피할 수 없는 상황입니다.

이러한 태양광 셀 쇼티지에 대비하여 지난 2024년 8월 미국정부는 태양광 셀 면세 쿼터를 기존 5GW에서 12.5GW로 확대한 상황이지만 면세 쿼터와 미국 내 태양광 셀 Capa 그리고 박막형 제품 10GW를 모두 더해도 미국 내 태양광 수요(약 50GW 예상)에 크게 모자란 상황입니다.

이러한 상황에서 OCI홀딩스를 비롯한 업체들이 현재 미국에 태양광 셀 생산시설을 건설을 발표하고 있으나, 여러 셀 공장 계획이 지연, 연기, 취소된 상황입니다. (Convalt Energy, 3Sun, Vikram Solar, Meyer Burger 등)

이러한 미국의 태양광 셀 쇼티지는 태양광 셀 Capa를 가지고 있는 비중국 업체들에게 호재로 작용할 것이며,
특히 한국 진천에 4.5GW(이 중 2GW는 2026년 초 가동예정) 대규모 태양광 셀 생산시설을 보유한 한화솔루션이 이번 태양광 셀 쇼티지의 가장 큰 수혜업체가 될 것으로 예상됩니다.

한화솔루션은 미국 내 생산시설의 수혜 뿐 아니라, 지금까지 동남아시아나 중국 대비 높은 원가로 가동률이 낮았던 국내 태양광 셀 시설의 확실한 수요처(미국)가 생겼기 때문입니다.

한화솔루션의 미국 태양광 모듈 생산시설 8.1GW에 필요한 태양광 셀은 미국 현지 3.3GW그리고 한국 진천 4.5GW를 통해서 조달 할 것으로 예상됩니다.


● OCI홀딩스, 2GW규모 미국 태양광 셀 생산시설 건설

OCI홀딩스는 미국 태양광사업 자회사인 미션솔라에너지(MSE) 부지에 총 2.65억 달러를 투자해 태양광 셀 공장을 건설하기로 하였음.

2026년 상반기까지 1GW규모 생산라인을 가동하고 하반기 증설을 통해 총 2GW이상의 생산능력을 확보할 계획.

OCI홀딩스는 말레이시아에서 생산된 폴리실리콘을 동남아시아 지역에 있는 잉곳, 웨이퍼업체에 위탁 생산한 웨이퍼를 사용하여 미국에서 태양광 셀을 생산할 예정임.

미국에서 태양광 셀을 생산하는 업체는 IRA에 따라 1W 당 4센트의 AMPC를 받게 됨.
2GW의 생산능력을 고려 시 OCI홀딩스는 8,000만달러의 AMPC를 수령할 수 있게 됨.
미국 고객사들의 경우도 미국에서 생산된 부품을 일정 비율 이상 사용하면 추가 10%의 ITC(투자세액공제)를 받을 수 있음.

https://n.news.naver.com/mnews/article/092/0002367415?sid=105

※ 미국과 중국, 희토류 및 핵심광물 경쟁

미국과 중국간의 패권경쟁의 한복판에는 희토류, 핵심광물과 같은 광물자원이 놓여 있습니다.

중국은 지난 수십년 동안 글로벌 제조업 공장의 지위를 가지면서, 업스트림인 광물과 같은 전반적인 공급망을 장악해 왔습니다.
그리고 미중 갈등이 본격화 되면서 중국은 이러한 공급망을 지렛대로 미국을 압박하는 수단으로 활용하고 있고, 제조업과 공급망 역량이 부족한 미국은 이러한 중국의 공급망 위험에서 벗어나기 위해 국가적 역량을 집중하고 있습니다.

트럼프 정권이 들어서면서 이러한 미국과 중국간의 갈등은 더 깊어지고 있으며 그에 따라 희토류와 핵심광물에 대한 양측의 첨예한 대립이 격화되고 있는 상황입니다.

3월 20일 트럼프 대통령은 전시에나 사용하는 국방물자법을 희토류와 핵심광물에 적용하는 행정명령에 서명하였는데, 이는 미국이 희토류와 핵심광물에 대한 중국과의 갈등을 전쟁 수준에서 다루고 있다는 것을 알 수 있습니다.

이에 중국도 희토류 및 핵심광물 공급망 우위를 강화하기 위해 국가적 역량을 집중하고 있는 상황입니다.
즉, 미국과 중국은 희토류 및 핵심광물을 경제적 관점이 아닌 국방안보적 차원으로 접근하고 있습니다.

이에 따라 희토류 및 핵심광물은 단순한 자원을 넘어 서로를 겨누는 무기가 되어가고 있는 상황이며, 미국의 희토류 공급망 자립 움직임은 앞으로 계속 강화될 것으로 보여집니다.

AI와 반도체와 마찬가지로 희토류 공급망 또한 미중 갈등의 핵심요소라 할 수 있습니다.


● 트럼프, 희토류 채굴에 전시권한 동원 (서울경제, 2025. 03. 21)

트럼프는 2025년 3월 20일 전쟁 때나 쓰는 국방물자법을 활용해 핵심광물 채굴을 돕는 행정명령에 서명하며, “주요 광물과 희토류 생산을 극적으로 늘리겠다는 행정명령에 서명했다”고 트럼프는 밝혔음.
이는 사실상 중국이 독점하고 있는 희토류 시장에서 더 이상 중국에 목줄을 잡히지 않겠다는 선언임.

이번 행정명령은 국방물자생산법(DPA)를 활용해 핵심광물 사업에 금융, 대출 등 투자 지원을 제공한다는 내용으로, 전시와 같은 급박한 상황이 닥쳤을 때 민간기업의 핵심물자 생산을 확대할 수 있게 하는 조치임.
현재 희토류를 대하는 미국의 자세가 전시와 같다고 해석할 수 있음.

미국은 희토류 수입의 70%를 중국에 의존하고 있으며, 미국이 강력한 조치를 취하지 않는다면 산업, 국방에 필수적인 희토류 공급에 심각한 차질을 볼 수 있다는 판단 하에 이번 조치가 내려진 것으로 볼 수 있음.

https://n.news.naver.com/article/011/0004463942?sid=104


● 중국, 전력광물(희귀광물 및 희토류) 탐사에 3년간 매년 20조원 지원 (서울경제, 2025. 03. 21)

중국은 미국의 수출규제에 맞서 희귀광물 및 희토류 탐사에 매년 약 20조원을 지원해 왔음. 이는 첨단 제조업에 필수인 핵심광물 공급망을 강화해 미국과의 패권 경쟁에서 우위를 점하기 위한 행보로 분석 됨.

중국 정부는 2022년 이후 매년 지질탐사에 20조 2천억을 투자하였으며, 이는 지난 10년 이래 최대 수준임. 지방정부 또한 광물 탐사에 대한 보조금을 올렸음.

중국은 원자재 시장 사이클과 관계없이 광산에 대한 보조금과 세금 인센티브 등 각종 지원을 제공하고 있으며 이는 경제적차원이 아닌 정치, 경제, 안보적 입장에서의 접근임.

중국이 충분한 자원 공급망을 확보한 상황에서도 대규모 정부지원을 계속 하는 이유는 미국과의 기술 및 관세전쟁 때문으로 보임.

미국과 중국이 자원 경쟁을 벌이면서 글로벌 공급망이 붕괴되고 있으며, 일부 광물의 가격이 급등 중에 있음.

중국의 광물 공급망은 미국과 무역 및 기술 경쟁에 지정학적 지렛대로 작용하는 중요한 요소임.
중국은 미중 긴장고조에 따라 공급망을 강화하고 첨단 제조와 신흥 첨단기술을 우선시하는 방향으로 가고 있음.

https://v.daum.net/v/20250321060522832

※ ESS : 신재생에너지 그리고 전력망 안정의 핵심 (Part 1.)

ESS는 신재생에너지에 있어 필수적인 인프라임.
풍력과 태양광 발전은 통제하기 어려운 특성을 가지고 있어 전력망의 공급자와 전력 사용자의 균형을 유지하고 전력망의 안전을 보장하기 위해 ESS를 통해 유연하게 전력을 조절해줘야 함.

ESS는 전통적인 양수 발전외에 전기화학적 저장방식(리튬이온배터리, 바나듐레독스흐름배터리, 나트륨배터리 등), 압축공기 저장(CAES) 등과 같은 새로운 기술들이 등장하고 있음.

현재 글로벌 ESS시장은 중국과 미국을 중심으로 한 대용량(유틸리티용) ESS시장과 유럽을 중심으로 하는 주거용 ESS시장으로 나뉘고 있음.


● 신재쟁에너지 시스템은 반드시 ESS를 통해 전력을 조절해야 함.

신재생에너지 전력시스템은 시스템의 안정성을 보장하기 위해 전력망, 부하, 저장 등과 같은 부분에 있어 ESS를 통해 유연한 상호작용을 해야함.

전기에너지는 발생과 즉시 사용할 수 있는 에너지로 발전측과 부하측의 공급과 수요가 반드시 일치해야 전력망의 안정성을 보장할 수 있음.

전통적인 화력발전은 조절성이 강하지만(부하추종 운용능력이 우수), 태양광과 풍력과 같은 신재생에너지는 낮은 관성(Low Inertia), 낮은 감쇠(Low Damping), 약한 전압지지(Weak Voltage Support)의 특성을 지니고 있음.
즉, 신재생에너지는 큰 변동성을 지니고 있어 발전측과 부하측의 균형을 맞추기 어렵기 때문에 생성된 많은 전력이 전력망에 연결되지 못하고 버려지는 낭비가 발생함.

중국의 경우 2023년 약 30 TWh의 전력을 포기해야 했으며, 이는 약 100억위안(약 14억 달러) 이상의 가치에 상응함.

ESS가 갖춰져 있었다면 이러한 문제는 완벽히 해결할 수 있음.
발전측 전력이 너무 많을 때는 여분의 전력을 저장하고, 전력부하가 많을 때는 저장된 전력을 방출하여 에너지의 실시간 매칭을 실현하고 전력망의 안전과 안정성을 보장할 수 있음.


● ESS의 응용에 따른 분류

ESS는 응용 방법에 따라 1) 발전용 ESS, 2) 전력망용 ESS, 3) 전력용 ESS로 나뉠 수 있음.
발전용 ESS와 전력망용 ESS는 FTM(Front of the Meter) ESS라고 하며, 전력용 ESS는 BTM(Behind the Meter) ESS라고 함.
전력용 ESS는 주체에 따라 산업용, 상업용, 주거용 ESS로 세분화 될 수 있음.

발전용 ESS는 주로 전력피크 조정, 전력망의 동적 안정화 지원, 전력망 주파수(60Hz)유지 및 신재생에너지 계통연계를 위해 사용됨.

전력망용 ESS는 주로 전력망 혼잡 완화, 송배전 용량 확대 및 지연, 전력피크 및 주파수 조정을 위해 사용됨.

전력용 ESS는 주로 개별적 전력사용, 전력 피크 시 차익거래용(Peak-Valley Price Arbitrage), 전력용량 및 전기요금 관리, 전력 공급 신뢰성 향상을 위해 사용됨.

일반적으로 FTM ESS(발전 및 전력망용 ESS)와 대규모 사업용 ESS의 저장전력(용량)은 대개 30MW이상이고, 에너지는 30MWh 이상으로 이를 대용량 저장으로 정의함.
가정용 및 소형 상업용 ESS는 소규모 ESS라고 정의함.


● ESS의 종류

ESS는 에너지의 형태에 따라, 양수저장, 전기화학적 저장, 압축공기저장, 기계에너지 저장 등 다양한 기술 유형이 있음.
리튬배터리를 활용한 ESS의 상업화가 현재 가장 앞서 있음.


○ 양수저장

양수저장은 가장 전통적인 ESS 기술방식임.
양수발전소는 일정한 낙차가 있는 상부 저수지, 하부저수지를 연결하여 가역식 터빈장치를 통해 전기를 생성함.

전력 사용이 적은 밤에 과잉생산되는 전력을 이용해 펌프를 구동하여 물을 하부 저수지에서 상부저수지로 끌어올려 저장하고, 낮에 물을 아래로 흘려 전기를 생산함.

양수발전은 저장용량이 크며 시스템 효율이 좋고 운영수명이 긴 장점을 지니고 있음.
하지만 건설기간이 길고, 지리조건이 매우 까다로워(상하 저수지의 고도차가 하부40 – 상부 600m에 도달 해야함.) 발전성에 한계가 있음.
중국 기준 양수발전 건설비용은 GW당 536.7억 위안(74억 달러) 정도임.


○ 전기화학적 저장

리튬배터리로 대표되는 전기화학적 ESS는 현재 가장 높은 비중을 차지하는 저장 기술임.
리튬배터리 ESS는 배터리 팩, BMS, EMS, PCS 및 기타 전기 장비로 구성되어져 있음.

배터리 팩은 에너지를 저장하는 에너지 저장 시스템의 가장 중요한 구성 요소이며, 전체 ESS 원가의 약 60%이상을 차지함.
BMS는 주로 배터리의 모니터링, 평가, 보호 및 균형을 담당하며 전체 원가의 약 10%를 차지함.
EMS는 데이터수집, 네트워크 모니터링 및 에너지 조정을 담당하며 전체 원가의 약 10%를 차지함.
PCS는 교류와 직류를 연결하는 장치로 직류의 양방향 변환을 통해 배터리의 충전 및 방전 과정을 제어함. 전체 원가의 약 10%를 차지.

리튬배터리 ESS는 양극의 재료에 따라 인산철 리튬저장과 삼원계 리튬저장으로 나뉠 수 있음.
인산철은 안전성, 순환성능이 좋고 비용이 저렴하여 ESS의 주요 기술로 자리잡고 있음.
삼원계는 에너지밀도가 높고, 공간 점유율이 낮으며 빠른 발전(충방전)의 장점을 지니고 있음.

리튬배터리는 에너지밀도가 높고, 효율 및 순환성능이 좋으며, 적용 범위가 넓고 또한 이미 전기차용 배터리산업의 성장으로 인해 기술적 성숙도가 높고 대량생산 체계를 갖춰 원가통제가 비교적 잘되어 가장 성숙한 ESS기술임.

2023년 이후 탄산리튬 가격의 하락으로 리튬배터리의 에너지저장 비용은 더욱 감소하였음.
2023년 기준, 리튬배터리 ESS의 건설 비용은 W당 0.8 – 2위안이며, LCOE는 W당 0.5 – 0.8위안임.
탄산리튬가격이 앞으로도 하향 안정화될 것으로 예상됨에 따라 리튬배터리의 시장우위는 장기적으로 유지될 수 있을 것임.

리튬배터리 외에도 전기화학적 ESS에는 바나듐 흐름배터리, 나트륨 배터리, 납축배터리, 나트륨 황 배터리 등이 포함됨.
이 중 바나듐 흐름배터리가 성숙도가 가장 높은 흐름배터리로 서로 다른 바나듐 이온 용액을 양극과 음극에 사용하며, 전해액은 용량을 결정하고 스택은 출력을 결정하는 구조임.
액체 흐름 배터리는 충방전으로 인한 양극재의 결정구조 손상이 없으며 용량감소 문제도 없어 장시간에 걸쳐 에너지를 저장할 수 있음.

단점으로는 원료인 오산화바나듐의 가격이 비싸고 환경오염을 일으킬 수 있음.

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※ ESS : 신재생에너지 그리고 전력망 안정의 핵심 (Part 2.)

○ 압축공기 에너지 저장

압축공기 저장은 전력망의 부하가 낮은 계곡에서 압축기를 통해 에너지를 압축하고 압축공기를 폐기된 소금동굴/광산 등으로 운반하여 보관하였다가 전력부하가 클 때 가스저장고 내 고압가스를 방출하고, 가스를 일정 온도로 가열하여 팽창시켜 압축된 공기를 팽창시켜 이를 팽창기와 같은 기계적 에너지로 변환하여 발전기를 구동 시키는 방식임.

압축 공기는 저장 및 방전시간이 4시간 이상으로 장기 저장용으로 적합하며, 수명이 길고 수만번의 순환주기(라이프 사이클)가 가능하여 사용기간이 최대 40년까지 가능함.

하지만 대형 압축 및 팽창장비, 열저장 장비 및 저장탱크의 비용감소와 성능향상이 필요함.


○ 기계에너지 저장

기계 에너지 저장은 현재 중력 저장방식과 플라이휠 저장방식이 있음.

중력 저장은 전력을 통해 무거운 물체를 높은 곳으로 올려 에너지를 저장하였다가 방전이 필요할 때 물체를 내려 발전기를 회전시켜 전기를 발생하는 방식임.

중력저장은 안전성이 높고 생태계를 파괴하지 않음. 현재 LCOE로 kwh당 0.5 – 0.8위안으로 경제성이 좋음.
하지만 중력 저장은 저장 용량이 작고, 응답속도에서 전기화학적 저장 방식 대비 열위에 있음.

플라이휠 저장방식은 진공 케이스 내에 있는 로터를 전기에너지로 가속시켜 전기를 운동에너지 형태로 저장하는 것임.
대형 로터에 저장된 회전운동에너지와 전기 에너지의 상호전환을 통해 충방전을 하는 방식임.

플라이휠 저장방식은 빠른 응답속도, 높은 전력밀도, 충전 및 방전회수의 제한이 없으며 오염물질을 방출하지 않음.
주파수 조절로 사용될 수 있으며 단일 기계의 전력용량은 2-3MW이며 0.5 – 100kWh의 에너지를 저장할 수 있음.
하지만 플라이휠 에너지 저장에 사용되는 플라이휠과 자기부상 베어링의 가격이 높고, 투자비용이 GW당 100억 – 150억 위안에 달할 정도로 높음. 또한 안전성 위험문제가 있음.


○ 용융염 태양열 저장

용융염 태양열 저장은 태양광 패널을 가열한 집열 에너지를 열에너지로 변환하여 용융염 저장시스템에 보관하는 방식임.

발전이 필요한 경우 고온의 용융염(주로 이원 질산염)을 열교환 시스템을 통해 물과 열교환하여 열을 방출함.

태양열 저장은 규모가 크고, 시간일 길며, 안전하고 친환경적인 장점을 가지고 있는데, 하루 10시간의 열 저장 능력을 갖추고 있으며 저장 규모가 수백 MW에 달할 수 있음.
또한 열교환 시스템은 제어 가능성과 출력조절 능력이 우수하여 신속한 출력조정(부하추종운행능력)을 할 수 있음. 가스발전과 유사한 출력조정이 가능함.

용융염 태양열 저장 기술은 먼저 빛 에너지를 열에너지로 변환한 다음 열에너지로 물을 가열하여 수증기를 생성하여 터빈을 구동하여 발전을 하는 시스템으로 에너지 변환 지점이 많아 전체 에너지 변환효율이 약 60%미만으로 낮음.
이로 인해 전력 비용은 0.738위안/kWh로 비용이 비교적 높음.


○ 수소 저장 에너지

수소의 에너지 밀도는 140.4MJ/kg(39kWh/kg)으로 휘발유, 디젤, 천연가스의 약 3배임.
또한 장기간 보관할 수 있고 오염물질을 배출하지 않으며, 수백GWh 이상을 저장할 수 있는 몇 안되는 에너지 저장 방식임.

수소 에너지 저장 단계는 전기분해(수소생산), 수소저장, 연료전지 발전으로 구성됨.

현재 수소 저장에너지의 경제성이 낮고, LCOE가 약 1.8위안/Wh로 높음.
하지만 수소 저장 에너지는 다른 저장 기술에서 구현할 수 없는 장기저장이라는 기술적 장점을 가지고 있는데, 이를 통해 계절간 에너지 주기 조정을 실현할 수 있음.


● 글로벌 ESS시장 : 중국과 미국 중심의 대용량 ESS시장과 유럽 중심의 소규모 ESS시장이 함께 증가하고 있음.

2022년 글로벌 ESS시장 규모는 50Gwh였으며, 지역별 비중은 미국 49.8%, EMEA 14.2%, 중국 26.7%였음.

○ 중국 대용량 ESS의 빠른 성장 : 경제성 개선 + ESS설치 의무조항

2022년 중국의 신규 ESS설비용량은 6.9GW로 전원용과 전력망용이 90%이상을 차지하였음.
2023년 기준 중국의 총 발전량 중 4%는 태양광으로부터, 8%는 풍력으로부터 나오고 있으며 신재생에너지의 확대는 전력망에 큰 부담을 주고 있음.
때문에 ESS를 통해 신재생에너지로 인한 전력망 부담을 완화하는 것이 중국 전력산업이 직면한 문제임.

2022년 중국은 중국 24개 성급 행정구역에서 신규 신재생에너지 발전프로젝트 시행 시 에너지 배분 비율과 배분 시간을 명확히 하며 규제하였음.
2022년 11월 25일 중국 에너지국은 “전력 현물 시장 기본규칙”을 발표하며 국가차원의 신재생에너지 및 ESS 용량에 대한 매커니즘을 제안하였음.
또한 전력 현물시장 차익거래, 주파수 조절 등 전력 보조 서비스, 용량 보상과 같은 수익모델을 통해 높은 경제성을 갖출 수 있게 해 주었음.

이와 같은 조치로 인해 2023년 중국의 ESS 신규 설치용량은 40Gwh를 초과하였으며, 2024년에는 70Gwh를 초과할 것으로 예상됨. (실제로 중국의 신규 ESS 설치용량은 2023년 47Gwh, 2024년 101.13Gwh로 크게 증가하였습니다.)

2023년 말 기준 중국의 신재생에너지에 대한 에너지 저장 비율은 10%이고 보관 시간은 2시간임.


○ 미국 ESS시장 : 전력망 안정성 강화 및 중앙/지방 정부의 보조금

미국은 구조적으로 대용량 ESS가 시장 성장을 주도하고 있음.

BNEF에 따르면, 미국은 2022년 배터리 ESS를 4.99GW/13.58Gwh 설치하였으며, 이 중 3.5GW가 대용량 ESS였음.

미국의 ITC 세금공제 정책 연장과 공제비율 증가로 ESS의 설치량이 크게 증가하고 있음.
2022년 8월 미국은 IRA를 통해 ITC과 관련된 신규정책을 발표하였으며, ESS와 관련하여 ITC를 10년 연장하고 기초 공제 비율을 인상하였음.

신규정책에 따라, 기존에는 태양광 설비에 대한 ESS만 ITC가 적용되었지만 신규 정책을 통해 독립 사업자 및 가정용 ESS에 대해서도 혜택을 받을 수 있게 되었음.
또한 과거 최고 세금 공제비율이 26%였으며 추가적인 인센티브가 없었지만, 새로운 정책에서는 최고 공제비율이 70%로 높아졌음.

(이러한 정책 등에 힘입어 2023년 미국의 ESS설치량은 8.7GW/25.8Gwh였으며, 2024년에는 15GW/36.9Gwh로 대폭 증가하였습니다.)


○ 유럽 ESS 시장 : 높은 주거용 전기요금

2023년 유럽의 전기 요금은 크게 상승하였음.
독일의 예를 들면, 2022년 및 그 이전 주민 전기요금 계약 가격이 kWh당 20 - 30유로였으나, 2023년 우크라이나-러시아 전쟁 등으로 인해 평균 전기 요금이 KWh 당 50유로로 전년대비 100%이상 상승하였음.

독일의 도매 전력 요금 또한 2022년에는 KWh당 10유로였으나, 우크라이나 전쟁으로 Kwh당 30유로 가까이 상승하였음.

이에 따라 유럽의 ESS시장은 주거용 시장을 통해 성장하고 있음.


● ESS 시장의 발전 전망

신재생에너지의 확대로 인해 전력부문은 혁명적인 변화를 겪을 것임.
신재생에너지는 거의 모든 사회의 전력 사용을 지원할 것이며, 신재생에너지로 인한 전력망 불안정성을 해소하기 위해 전력원으로써 뿐 아니라 저장용으로 ESS는 큰 발전을 이룰 것임.

미래를 예상하면, ESS는 발전용, 전력망용, 전력용에 걸쳐 크게 성장할 것임.
발전용 분야에서 ESS는 신재생에너지에게 화력발전소를 뛰어넘는 유연성을 부여할 것이며, 전력망용 분야에 ESS는 에너지 저장과 스마트 그리드 구축을 통해 정확한 전력수급 매칭을 실현할 것임.
전력용 분야에서는 가정과 기업의 전력공급 안정성을 높이고, 특히 태양광 + ESS의 독자적인 전력시스템 구축을 통해 각 가구 및 사업처들의 독자적인 오프그리드 전력시스템을 구축할 수도 있음.

ESS의 기술측면에서, 양수발전은 여전히 중요한 ESS의 구성요소가 될 것이며, 배터리 ESS와 같은 전기화학적 저장은 전력망의 유연성 조정을 가능하게 하고 극히 짧은 시간내 주파수 조정을 실현할 수 있게 해줄 것임. 플라이휠도 주파수조정에 강점을 지니고 있음.
압축공기 저장과 수소저장도 장기 저장으로 사용되어 에너지의 효율적인 매칭에 도움이 될 것임.

ESS는 전체 전력 생산부터 운송, 저장 및 사용 단계까지 진정한 탈탄소를 실현할 수 있게 해줄 것임.

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● ESS의 응용에 따른 분류

ESS는 응용 방법에 따라 1) 발전용 ESS, 2) 전력망용 ESS, 3) 전력용 ESS로 나뉠 수 있음.

발전용 ESS와 전력망용 ESS는 FTM(Front of the Meter) ESS라고 하며, 전력용 ESS는 BTM(Behind the Meter) ESS라고 함.
전력용 ESS는 주체에 따라 산업용, 상업용, 주거용 ESS로 세분화 될 수 있음.

발전용 ESS는 주로 전력피크 조정, 전력망의 동적 안정화 지원, 전력망 주파수(60Hz)유지 및 신재생에너지 계통연계를 위해 사용됨.

전력망용 ESS는 주로 전력망 혼잡 완화, 송배전 용량 확대 및 지연, 전력피크 및 주파수 조정을 위해 사용됨.

전력용 ESS는 주로 개별적 전력사용, 전력 피크 시 차익거래용(Peak-Valley Price Arbitrage), 전력용량 및 전기요금 관리, 전력 공급 신뢰성 향상을 위해 사용됨.

일반적으로 FTM ESS(발전 및 전력망용 ESS)와 대규모 사업용 ESS의 저장전력(용량)은 대개 30MW이상이고, 에너지는 30MWh 이상으로 이를 대용량 저장으로 정의함.
가정용 및 소형 상업용 ESS는 소규모 ESS라고 정의함.

※ ESS의 종류 (1. 양수발전)

양수저장은 가장 전통적인 ESS 기술방식임.
양수발전소는 일정한 낙차가 있는 상부 저수지, 하부저수지를 연결하여 가역식 터빈장치를 통해 전기를 생성함.

전력 사용이 적은 밤에 과잉생산되는 전력을 이용해 펌프를 구동하여 물을 하부 저수지에서 상부저수지로 끌어올려 저장하고, 낮에 물을 아래로 흘려 전기를 생산함.

양수발전은 저장용량이 크며 시스템 효율이 좋고 운영수명이 긴 장점을 지니고 있음.
하지만 건설기간이 길고, 지리조건이 매우 까다로워(상하 저수지의 고도차가 하부40 – 상부 600m에 도달 해야함.) 발전성에 한계가 있음.
중국 기준 양수발전 건설비용은 GW당 536.7억 위안(74억 달러) 정도임.

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