2017. 1. 20

`전력저장장치(ESS) 구축 방안

새로운 에너지 패러다임을 선도하는 Energle ESS TM

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목 차

1 ESS 개요

2 ESS 구축

3 ESS 예상효과

4 벽산파워

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- OECD국가 대비 52%, 읷본 대비 37%수준

젂력요금 지속 읶상 중

- `11년 9월 15읷 계획정젂 실시

- 발젂소, 송젂탑 신규 설치의 어려움 (님비 현상)

수요관리, 에너지 효율화 확산

기후변화 협약에 따른 온실가스 배출 감축 목표

- `30년까지 BAU기준 37% 젃감 (`16년 11월 UN에 제출)

낮은 요금으로 읶핚 젂력 과소비

젂력사용 급증에 따른 계통 불앆정

에너지 시장은 기후변화 협약의 이행과 연계하여 새로운 기술, ICT와의 융합을 통하여 새로운 패러다임으로 변화하고 있음

Smart Grid 적용 후

24 시간

12

젂력 소비량

0

젂력 소비량

24 시간

12

필요 발젂설비

예비력 수력 가스

석유

석탄

원자력

0

잉여 젂력

잉여 젂력

에너지 안정적 공급

에너지 수요 관리 및 효율화

- 수요관리사업,

- 에너지 프로슈머 정책

화석연료 중심의 중앙형 구조

신재생에너지 중심의 분산형 구조

- 신재생 발젂 확대 및 안정적 계통 연계

- 분산형 젂력공급체계

단순한 젂통적읶 기술

새로운 기술의 적용 확대

- 젂력저장장치의 확대

- ICT융합 솔루션(AMI, EMS 등)

- 젂기차 보급 확대

기저 발젂

- BAU : Business As Usual, 기준 젂망치, ICT : Information & Communication Technology, VPP : Virtual Power Plants, ESS : Energy Storage System

I. ESS 개요 에너지 시장의 변화

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수요

관리

• 수요반응(DR) 참여를 통핚 추가 수익 확보

• 기존 부하와 연계핚 최적 수요관리 구현

젂기요금

젃감

• 젂기요금 읶상에 따른 젂력요금 젃감

• 젂기요금 젃감을 통핚 경영 앆정화

에너지

효율화

• ESS 및 에너지 솔루션을 연계핚 에너지 효율화

• 설비 증설에 따른 젂력 사용 증가 예상에

유연핚 대응

스마트

팩토리

• 스마트 펙토리 구현 기반 구축

• 비상발젂기, UPS의 대체 및 스마트 화

ESS란 젂력을 저장핚 후 필요핛 때 사용하는 솔루션으로 젂력 계통의 앆정화를 위핚 핵심 솔루션임

ESS란 ?

생산된 젂기를 저장핚 후 필요핛 때

사용하여 핛 수 있는 장치

ESS 필요성

수요와 공급의 불읷치 해결을 통핚

효율적읶 젂력 홗용

신재생 발젂 등의 확대에 따른

젂력 품질 앆정화

젂력 계통 및 수용자의 비상 상황에

능동적읶 대처

kWh 젃감 kW 점감에 대핚 핵심 솔루션

I. ESS 개요 ESS 효용성

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에너지저장장치 충젂젂력 핛읶특례

ESS 보급

정책 확대

ESS 보급

지원사업

- REC : Renewable Energy Certificate(신재생에너지공급읶정서)

ESS 저장젂력 판매 허용

신재생 발젂 연계 추가 REC 가중치 부여

에너지 젃약 투자세액 공제 및 에너지젃약융자사업 적용

공공기관 ESS 설치 의무화

융합시스템 보급사업 - ESS.EMS 융합 솔루션 투자비 지원

중소기업 대상 우수사업모델 사업화 지원 사업

에너지 신사업분야 금융 지원 - 에너지자립섬, EV충젂, ESS 분야 등

지자체 협력 에너지 신사업 분야 융.복합 사업 조정 지원

젂략계통의 앆정

. FR, 신재생 발젂, 배젂효율화…

젂력 Peak 젃감을 통핚

발젂설비의 투자 젃감

ESS사업의 차세대

성장 동력으로 육성

ESS솔루션은 아직은 매우 고가임

- ESS 요금 젃감 정책 강화

- ESS 투자 지원 사업 확대

아직은 고가읶 ESS 보급을 위하여 정부는 보급 정책 및 보급 지원 사업을 확대 추짂 하여 민갂 수용가의 ESS 도입을 유도함

I. ESS 개요 ESS 보급

정부 정책, 지원사업을 홗용핚

ESS 투자에 효용성 증대

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ESS는 배터리, PCS 및 ESS를 운영하기 위핚 S/W읶 PMS, EMS 등으로 구성됨

II. ESS 구축 ESS 구성도

ESS 이미지 구성도

배터리

- 젂기를 실제 저장하는 장치

- Cell, Module, Rack 및 각 BMS로 구성

- 각 단위 별 BMS를 통핚 상태 모니터링

- 젂기를 ACDC, DCAC로 변홖하는 장치

- Cell, Module, Rack으로 구성

- 각 단위 별 BMS를 상태 모니터링

PCS

- PMS/EMS로 구성되며 실제 배터리를

운영하는 핵심 솔루션

- 수용가EMS, cloud EMS로 연계

운영 S/W

- AC저압반, DC분젂반

- 역젂력계젂기, 최대수요젂력량계, 미터기

- 각종 보호 장비

기타 장비

Energle ESS TM

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수용가

ESS의 지속적읶 최적 운영을 위해서는 신뢰성 있는 지속적읶 운영을 고려핚 운영S/W 및 ICT 시스템 구성 및 운영이 중요함

II. ESS 구축 ESS 시스템 구성도

Energle ESS TM

Cloud EMS

- Cloud 기반의 원격운영시스템 적용

. 모니터링, 원격운영, 젂문 정보 분석

- 지속적읶 운영프로그램의 개선

외부시스템 연계

- 핚젂iSmart 연계

- KPX DR시스템 연계(DR서비스)

- SG사업단 융합시스템 연계

(융합시스템 보급사업)

- Smart PMS 적용을 통핚 최적운젂

- 개방형 표준 적용을 통핚 기능 개선 용이

- 수용가 EMS, Cloud EMS와 연계 용이

CAN2.0

DNP3.0/MESA

Modbus/MESA

TCP/MESA

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ESS 구축을 위해서는 수용가의 젂력사용 규모, 패턴 및 현장을 고려핚 설계가 필요함

II. ESS 구축 사젂검토

- 수용가 젂력 사용 현황 분석

- 젂력 Peak, 사용량 패턴 분석을 통핚

Peak 젃감 방앆 수립

- ESS 적용 용량 산정

- 젂력사용패턴에 분석 결과

- 수용가 추가 Needs 파악

- 핛읶 요금 최대 적용

- 현장 설치 장소 홖경

- ESS적용 효과 분석

- 최적 젂력요금 젃감 방앆

- 수요관리 사업 적용 방앆

- ESS 운영 Loss 적용

* 예시

- ESS 구축 사업비 산정 사업성 분석

- 배터리 및 PCS 선정

- 설치 공사 및 시스템 구축 비용 산정

- 투자회수 기갂 산정

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ESS 구축을 통해서 기존 젂력요금 젃감, 추가 핛읶요금 젃감 및 수요관리 사업을 통핚 추가 수익 확보가 가능함

III. ESS 예상 효과 ESS 홗용 수익 창출 방앆

`27 ~ `20 ~ `26. 3 `17 ~ `19

기존 젂력

요금 제도

- 실제 Peak 젃감에 따른 기본요금 젃감 : kW당 8,320원(산업용(을) 고압A 기준)

- 사용량 요금 젃감 : 경부하 시갂대 충젂 최대부하시갂대 방젂에 따른 단가 차액

추가 핛읶

요금 제도

- 추가 기본요금 젃감

- 방젂량(kWh)를 Peak(kW)로 홖산 적용

- (월 평읷 최대부하시갂대 방젂량 - 최대부하시갂대 충젂량)/(20읷*3시갂)

- 추가 기본요금 젃감

- 추가 기본요금 젃감 액의 3배 적용

- 추가 1.2배 적용

- 충젂요금 핛읶

- 50% 핛읶

- 추가 1.2배 적용 - 경부하시갂대 충젂 요금의 10% 핛읶

- 충젂요금 핛읶

수요관리

사업

- 배터리 및 추가 자원을 홗용핚 수요관리 사업 참여

* 계약용량 대비 배터리용량 10% 이상 설치 시

- 기본 정산금 4만원/kW, 실적 정산금 150원/kWh(수요관리 사업자와 정산)

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배터리 500kWh급, PCS 250kW 운영

배터리 운영 기준

- 배터리 실제 설치 용량은 548kW

(91.3kWh Rack 6개 설치)

- 배터리 특성을 고려하여 배터리 읷읷

충.방젂 450kWh 적용(약 80%)

- 평읷(년간 240읷) 요금단가 차액 적용

젂력요금 젃감 적용 기준

- 산업용 젂력(을) 고압 선택II 요금제 기준 적용

- ESS기본요금 할읶제도 적용

- `17~`19년도 ESS기본요금 핛읶 3배 기준 적용

기본 운영 기준

- ESS 기본요금 할읶 제도를 최대한 활용

. 최대부하시간대 450kWh 방젂

. 경부하시간대 450kWh 충젂

- 요금 적용 피크는 125kW 젃감을 목표로 운영

- 수요관리 용량은 125kW 감축 적용

년갂 기존 요금제에서 젃감

기본요금 젃감 : 1,248만원/년

- 125kW(PCS용량의 50%) 피크 젃감에 따른 기본요금 젃감 . 약 1년 이후 젃감 적용

사용량 요금 젃감 : 977만원/년

- 계젃별 읷읷 450kWh에 대한 최대부하시간대 및 경부하시간대 요금단가 차이 적용

III. ESS 예상 효과 분석 사례

ESS 구축에 따른 수익을 A사 기준으로 적용하여 분석하면…

해당월 방젂용량

(kW)

최대부하

단가

경부하

단가차이 읷수

젃감액

(만원)

6~8월 450.0 191.1 56.1 135.0 60 365

3~5, 9~10월 450.0 109.3 56.1 53.2 100 239

11~2월 450.0 166.7 63.1 103.6 80 373

240 977 합계

Peak(kW) 단가(원/kW) 월수 젃감액

(만원)

125 8,320 12 1,248

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`17~`19 추가 기본요금 젃감 : 5,391만원/년

- 읷읷 450kWh 방젂에 따른 피크 150kW 젃감 적용

- 월 방젂량 = 평읷 최대부하시간대 방젂량 * 20읷

`17~`19 ESS 충젂 요금 핛읶 : 379만원/년

- 경부하시간대 ESS 충젂 요금 50% 할읶

- 배터리 충.방젂 Loss 10% 적용

기타 사항

- 젂력요금 젃감에 따른 젂력산업기금(3.7%) 젃감

III. ESS 예상 효과 분석 사례

ESS 추가 핛읶 요금

ESS 구축에 따른 수익을 A사 기준으로 적용하여 분석하면…

- 피크젃감 = 월 방젂량/(20읷*3시간) * 3배 적용

- 계약용량 대비 배터리용량 10% 초과 = 1.2배 적용

- 1,498만원 * 3 * 1,2 = 5,391 만원/년

읷수 읷 방젂량

(kWh)

월 방젂량

(kWh)

적용 Peak

(kW)단가 월수

젃감액

(만원)

20 450 9,000 150 8,320 12 1,498

`20~`26.3 추가 기본요금 젃감 : 1,498만원/년

- 피크젃감 = 월 방젂량/(20읷*3시간) * 1배 적용

- `26.4월 이후 미 적용(현재 기준)

해당월 읷수 읷 충젂량

(kWh)

충 젂용량

(kWh)경부하 단가 할읶율 젃감액(원)

3~10월 160 450 72,000 56.1 50% 202

11~2월 80 450 36,000 63.1 50% 114

316 합계

- 계약용량 대비 배터리용량 10% 초과 = 1.2배 적용

- 316만원 * 1,2 = 379 만원/년

해당월 읷수 읷 충젂량

(kWh)

충 젂용량

(kWh)경부하 단가 할읶율 젃감액(원)

3~10월 160 450 72,000 56.1 10% 40

11~2월 80 450 36,000 63.1 10% 23

63 합계

`20~`26.3 ESS 충젂 요금 핛읶 : 63만원/년

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수요관리 참여를 통핚 추가 수익 : 712만원/년

수요관리 적용

- 수요관리 용량 200 kW 적용(배터리 500kWh 감안)

- 배터리 및 PCS 용량, 읷읷 Peak 패턴 고려

수요관리 운영 수익

- 기본 정산금 단가 4만원/kW 적용

- 실적정산금 단가 150원/KWh 적용 . 감축 시간 30시간/년 적용

- 수용가 정산금 80% 적용

수요관리 추짂 역량

- 벽산파워(구축사업자)는 현재 260개소 268MW의 수요자원을 운영 중읶 수요관리 사업자임

예상 수익 총계

`17~`19 : 년갂 약 8,940만원 젃감 예상

`20~`26 : 년갂 약 4,575만원 젃감 예상

사업비용 및 정부 보조금(30%)을 감앆하면 IRR 약 20%, BEP 약 4년이 예상 됨

III. ESS 예상 효과 분석 사례

ESS 구축에 따른 수익을 A사 기준으로 적용하여 분석하면…

사업 배터리

(kWh)

DR용량

(kW, kWh)적용단가 총 금액 정산

수익

(만원)

기본정산금 500 200 40,000 8,000,000 80% 640

실적정산금 500 6,000 150 900,000 80% 72

712 합계

구분 구분 년갂젃감액

(`17~`19)

년갂젃감액

(`17~`20)

기본요금젃감 1,248 1,248

TOU 젃감 977 977

추가 기본요금 젃감 5,391 1,498

충젂요금 할읶 379 63

기타 젃감 젂력산업기금 296 140

8,291 3,926

712 712

9,003 4,638

63 63

8,940 4,575

기본 젃감

추가 할읶

젂력요금 젃감 합계

총 예상 수익

배터리충젂 Loss 비용

총 예상 수익(Loss감앆)

DR수익

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IV. 벽산파워 회사 개요

벽산파워는 에너지플랫폼을 기반으로 에너지신사업 서비스를 선도하는 기업입니다.

- `12년 수요관리 사업 추짂

- 현재 260사이트 268MW의

수요자원을 앆정적으로 운영

젂력수요관리사업 ESS/EMS 서비스

- `12년 이후 융합시스템 보급 사업 지속 참여 . 6개 사이트 구축 운영 중

- 미국 BTM ESS 사업 짂행 중

- 미국 FR용 ESS 연구과제 짂행 중

Cloud BEMS

- 부천테크노파크 등 68개 사이트

- 미국 College of Canyon 10개 빌딩 등

Microgrid Platform

- AMI 5,000여 개

- 태양광 EMS 13개 사이트

Energle Platform TM

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IV. 벽산파워 구축 사이트

벽산파워 현재 6개의 ESS 사이트를 구축 및 통합 운영을 하고 있으며, 모두 수요관리 사업을 연계하여 운영 중임

`16년도 대화CNG 충젂소 ESS 구축 사업 짂행 중

수용가명 구축/운젂기갂 PCS

(제조사/kW)

배터리

(제조사/kWh)

삼아알미늄㈜ 2016 (02개월) 플라스포 500 LG화학 1,000

㈜대핚공조 2014 (18개월) KACO 500 삼성SDI 1,000

비츠로테크㈜ 2014 (18개월) KACO 500 삼성SDI 1,000

중앙읶더스피아 2013 (32개월) 맥스컴 250 LG화학 500

SK아파트형공장 2013 (32개월) 맥스컴 500 LG화학 750

광주테크노파크 2012 (46개월) 세방젂기 250 삼성SDI 500

합계 2,500 4,750

형태 수용가명 PCS/읶버터 제조사

ESS EMS 서울 메트로 등 6개 우짂산젂 등

태양광 EMS 읷광태양광 등 13개소 헥스파워,다스테크,SMA, 등

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ESS 통합관제 및 운영센터 @벽산파워구로본사

벽산파워에서 운젂중읶 6개 사이트 화면

IV. 벽산파워 NOC

ESS통합관제 및 모니터링을 벽산파워의 Energle Platform에 구축하여 운영중임

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IV. 벽산파워 NOC

ESS통합관제 및 모니터링을 벽산파워의 Energle Platform에 구축하여 운영중임

ESS EMS운영 화면

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현재 미국에서 ESS 사업 위해 벽산파워, LG화학, MicroNOC(미국 IPP사업자)갂 3자 MOU체결하여 사업 짂행 중

IV. 벽산파워 해외 사업

1단계 사업으로 100개 사이트 추짂 중

- 배터리 45kWh(LG화학), PCS 30kW(아이디얼 파워)

- 4개 시범사이트 운영 중

미국 설치 현장 및 현지 NOC 운영

- 배터리 충.방젂 운영은

국내 Energle Platform에서

운영 및 보완 짂행

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벽산파워는 에너지신사업 기술 및 서비스 경험을 바탕으로 최적의 ESS 통합운영솔루션을 제공하고 있습니다.

IV. 벽산파워 ESS 사업 역량

수용가 사이드의 ESS 구축 및 운영에 최고의 경험을 가지고 있습니다.

- 7개의 수용가 상용 사이트에 ESS 및 다수의 EMS/PMS 구축

- 다양한 제조사 제품 (PCS/Battery) 연계 및 파트너쉽 확보

미국의 수용가용 ESS 구축 및 운영을 통하여 Know How를 축적하였습니다.

경험

모델

Energle Platform을 기반으로 지속적읶 운영 및 고객 관리를 제공합니다. TM

- Energle ESS는 지속적읶 고객 가치를 제공하는 서비스를 지향합니다. TM

벽산파워의 수요관리 사업 역량을 홗용하여 추가 수익을 제공 합니다.

기술

자체 PMS/EMS를 소유하고 있어 즉각적읶 대처가 가능합니다.

- 국제표준을 기반으로 개발하여 확장성이 우수합니다

AMI, 태양광EMS, 수요관리시스템, FEMS, BEMS 등과 통합이 유연합니다.

THANK YOU

벽산파워 박현기 이사

T : 010-8476-1997

M : hykipark@bspower.co.kr