전기자동차충전인프라구축현황및향후전망 전기자동차충전인프라구축현황및향후전망 1. 개황 김재국 KEPCO 배전계획처분산전원연계담당부장 지난 3월 15일제주도에서는세계최초로 국제전기차엑스포 행사가 7일간의일정으로개최되었다. 행사주관측집계로관람인원 4만8,000 명, 자동차제조사등 40여개업체가참가하여성황리에행사가마무리되었다. 행사기간중제주특별자치도는제주도민을상대로전기차공모판매접수를진행하였다. 총 226명모집에 1,660명이신청하여 7대 1 이상의경쟁률을기록해전기차에대한높은관심도를입증하였다. 제주도는 2009년부터정부지원전기차시범사업지역으 2014 May + 43
로지정되어 600여대의충전기가운행에불편함이없도록구축되어있으며, 전기차구매시정부보조금 1,500만원과지자체보조금 800만원은물론충전기설치까지지원되고있다. 이는전기차보급확산에있어경제성과충전인프라의중요성을시사한다. 2. 현황가. 전기차충전인프라개요전기차충전인프라는충전기, 운영시스템, 전기설비, 통신설비, 부가서비스등으로구성되며, 충전기가전기차에전력을공급하는과정에서거치는유무형의시설 설비 S/W 등을통칭한다. 나. 전기차및충전기보급배경최근의환경문제 ( 대기오염 ), 자원문제 ( 화석연료고갈 ) 는자동차산업의변화를요구하고있다. 세계주요국들은자동차연비및환경규제를 2020년까지 20% 이상강화할계획이며, 우리나라도 2015년배출가스기준강화 (17km/l 또는 140g/km) 를추진할계획이다. 이에따라전기차제조사는내수및수출을위해전기차판매를강화할것으로예상된다. [ 표 1] 주요국가자동차연비기준구분미국유럽중국일본연비기준 23.9 km/l 26.5 km/l 20.0 km/l 20.3 km/l 적용시기 2025년 2020년 2020년 2020년다. 전기차보급활성화정부정책정부는전기차보급활성화를위해 그린카로드맵 [ 그림 1] 전기차충전인프라구조도 44 + Journal of the Electric World / Monthly Magazine
전기자동차충전인프라구축현황및향후전망 (2010년 ) 을통해 2020년까지전기차 100만대보급을, 지능형전력망기본계획 (2012년 ) 을통해 2016년까지충전기 15만대구축및 2015년부터저탄소협력금제도 1) 를시행할계획이다. [ 표 2] 국내전기차보급정책 ( 단위 : 대, 누적 ) 차종 2013년 2015년 2020년 전기차 13,200 85,700 1,046,000 [ 표 3] 국내충전인프라보급정책 ( 단위 : 대, 누적 ) 설비 2013년 2015년 2016년 충전기 6,000 72,000 150,000 미국은 2015년까지 PHEV를포함한전기차보급대수를 100만대, 독일은 2020년까지전기차 100만대보급을목표로하고있다. 또한, 일본도 2050년까지신차의 50% 를비화석연료자동차로판매한다는목표를설정하고있다. 라. 전기차판매및충전인프라구축현황국내는정부지원하에공공기관중심으로전기차 1,836대, 충전기 2,060여기가보급되었으며, 2014 년에는정부보조금지원확대및차종다양화 (3종 6종 ) 로 1,500대의판매성장이예상된다. 해외는유럽및북미를중심으로전기차판매시장이급성장하고있다. [ 표 4] 국내전기차보급현황 ( 단위 : 대, 2013년기준 ) 구분 서울 제주 기타 계 2011년 73 46 219 338 2012년 285 144 324 753 2013년 216 300 229 745 계 574 490 772 1,836 구분 [ 표 5] 국내충전기보급현황 공공기관보급용 정부과제 ( 단위 : 대, 2013 년기준 ) 급속 110 46 156 완속 1782 122 1,904 계 1,892 168 2,060 한전충전인프라 : 총 131 대 ( 급속 25, 완속 102 대, 기타 4 대 ) [ 표 6] 국외전기차보급현황 ( 단위 : 만대 ) 구분 2012년 2013년 전년대비 미국 1.21 4.82 + 300% 유럽 1.22 2.56 + 110% 마. 충전인프라개발현황 1) 충전방식유형전기차충전방식은직접충전방식, 비접촉식충전방식, 배터리교환방식으로구분된다. 1 직접충전전기자동차의충전구와충전기를직접연결하여전력을공급하며, 전기자동차내부에정착된배터리를일정수준까지재충전하는방식으로충전시간에따라완속충전과급속충전으로구분된다. [ 표 7] 직접충전방식충전기종류 구분 완속충전기 급속충전기 용량 7.7kW 50kW 정격전압 입력 출력 1 상 220VAC 계 입력 (3 상 380VAC), 출력 (450VDC) 충전시간 4~6 시간 20~30 분 설치예상위치 주거지, 관공서, 공용주차장, 쇼핑몰 주유소, 고속도로휴게소 1) 저탄소협력금제도 : CO 2 배출량이높은차량은부담금, 낮은차량은보조금을지원하는제도 2014 May + 45
류를발생시켜에너지를전달받는집전장치가장착된다. 집전장치에서발생된전류는정류를거쳐배터리로충전이되는방식이다. [ 그림 2] 전기자동차충전기 2 비접촉식충전방식주차장바닥하부에교류를발생시키는급전선로를자성재료 ( 코어 ) 와함께매설하고, 자동차바닥부에는지하에서발생한교류에의한자기장을받아유도전 3 배터리교환방식충전사업자가부하율이낮은시간대의전력을활용하여예비용배터리를충전하고, 운전자가충전소에서전기자동차배터리를교환받는방식이다. 2) 충전기국가표준화전기차및충전인프라의본격적인보급에앞서국내전기차충전시스템표준화를추진하여 2011년 9월총 4종의완 급속충전인프라관련국가표준화를시행했다. [ 그림 3] 비접촉식충전방식 [ 그림 4] 배터리교환방식 46 + Journal of the Electric World / Monthly Magazine
전기자동차충전인프라구축현황및향후전망 [ 표 8] 충전기국내표준 (KS) [ 표 10] 전기차충전전용요금제도 표준번호 61851-1 61851-22 9900 61851-23 표준명전기자동차전도성충전시스템 -제1부 : 일반요구사항전기자동차전도성충전시스템 -제22부 : 교류충전설비전기자동차전도성충전시스템-교류플러그, 소켓-아울렛, 커넥터및인렛전기자동차전도성충전시스템 -제23부 : 직류충전설비 구분 기본요금 ( 원 /kw) 저압 2,390 고압 2,580 전력량요금 ( 원 /kwh) 시간대 여름철 봄 / 가을철겨울철 경부하 57.6 58.7 80.7 중간부하 145.3 70.5 128.2 최대부하 232.5 75.4 190.8 경부하 52.5 53.5 69.9 중간부하 110.7 64.3 101.0 최대부하 163.7 68.2 138.8 3) 전기용품안전인증 100kVA 이하급전기차충전장치는 2011년 7월전기용품안전관리법의개정에따라전기용품안전인증대상으로지정되었다 ( 고시제2011-0418 호 ). 4) 전기설비기술기준전기차충전인프라의설치및구축과관련된전기설비기술기준, 전기설비판단기준및내선규정등이개정되어전기차충전인프라의안전성이확보되었다 ( 고시제2011-1 호 ). [ 표 9] 충전기관련전기설비기술기준기준내용전기설비기술기준전기자동차전원공급설비및부대 2장 3절 53조시설설치전기설비기술기준전기자동차전원공급설비의시설판단기준 286조내선규정 43장배전및내선시공기준준수 5) 전기차충전전용요금제도 2010년 8월한전은전기차운행및충전기운영에필요한전기차충전전용전기요금제도를신설하였으며, 이는경부하시간대전기차충전을유도하기위하여계절 시간대별차등요금을적용했다. 바. 한전충전인프라추진현황한전은 2009년부터전기차충전인프라를선도적으로구축해왔다. 제주도실증사업 (2009.12~ 2013.5) 을통해국내최초로전기차급속충전기개발, 충전소시설기준제정및운영시스템을개발했으며, 18개소의충전소와 52대의충전기, 12대의전기자동차운영을통해실용화기반을마련하였다. 또한, 중부고속도로이천, 음성, 오창휴게소상하행선에급속충전기 6대를설치해서울에서대전 ( 편도 170km) 까지왕복운행할수있는전기차주행가능성을열었다. 현재는 2011년 12월부터 전기차셰어링사업 을정부지원사업으로추진하고있다. 민간에전기차체험기회제공으로전기차확산분위기조성및사업모델개발을위한이사업은서울, 분당, 일산지역에전기차 20대, 충전소 18개소 ( 충전기 52대 ) 를운영중에있다. 3. 향후계획올해환경부는전기차이용자의접근이용이한공공시설과고속도로휴게실위주로 100기의급속충전기를구축할계획이라고밝혔다. 한전도전기차보급활성화를위해 정부 민간합동으로충전인프라구 2014 May + 47
축사업개발 스마트그리드확산사업참여 V2G 시스템개발등을우선적으로추진할계획이다. 가. 충전인프라확충먼저정부 민간과합동으로 전기차홈충전사업 추진을검토중에있다. 전기차충전인프라구축의핵심요소라할수있는자택내충전을가능하게하기위한사업이며, 일과후야간에집에서값싼전력으로전기차를충전후사용하는것이일상화될것으로예상된다. 전기차확산보급시증가되는충전전력을야간경부하시간대로유도함으로써전력의효율적이용도기대할수있게된다. 전기차주행거리연장을위한 급속충전사업 도추진검토중에있다. 전국공공기관및고속도로휴게소에급속충전기를설치하여충전서비스를제공할계획이며, 여기에 ICT 기술을활용한고객편의서비스 도추가로제공할계획이다. 다음으로 2015년 1월부터전국 8개지자체에서시행예정인 스마트그리드확산사업 에전기차분야 담당으로서참여를준비하고있다. 전기차충전서비스모델 ( 충전기 1,220대설치 ) 및카셰어링서비스 (184대) 등을적용할예정이며, 서비스제공을위한제도신설, 업무처리시스템및고객지원서비스등을개발중에있다. 나. 기술개발및실증분야한전은전기차를이용해전력을사고팔수있는 V2G(Vehicle to Grid) 시스템개발 도추진중에있다. 충전기에차량을연결해놓으면, 전력피크시간에자동차배터리의전기를전력회사가전력공급에사용하고, 전기요금이낮은시간에충전을시켜, 전력요금차이만큼전력회사가고객에게지불하게되는시스템이다. 전기차가이동수단에서돈버는수단으로패러다임이변하게되는것이다. 2020년까지정부는전기차 100만대보급을목표로하고있다. 한전은앞으로도전기차보급활성화에주도적인역할을하면서충전서비스사업등신성장동력발굴과새로운전력수요를창출할계획이다. 48 + Journal of the Electric World / Monthly Magazine