지능형전기자동차충전시스템 산업전망 그린에너지월드 유형호대표 Ⅰ. 개요 105 Ⅱ. 동향분석 105 1. 국내동향 105 2. 해외동향 107 Ⅲ. 향후전망 108 < 참고문헌 > 109 지능형전기자동차충전시스템산업전망 _103
Green Technology Trend Report 지능형전기자동차충전시스템산업전망 그린에너지월드 유형호대표 Ⅰ. 개요 미래자동차산업의가장큰이슈는친환경자동차개발이다. 기후변화협약에따른온실가스감축목표를달성하는데있어서도전기자동차 (EV) 시장의성장은상징적인의미를갖고있다. 그러나현재까지전기자동차산업은짧은주행거리및충전인프라부족등해결해야할과제들이많이남아있다. 2011년부터국내에서는고속주행용전기자동차가생산되기시작하였으며, 서울시는 2020년까지반경 1.5km 이내에서전기자동차충전소에접근할수있도록 11만기의충전인프라보급을추진하고있다. 해외에서도미국, 일본유럽등선진국들을중심으로전기자동차시장활성화를위한충전인프라보급확대사업을적극적으로지원하고있으며, 특히신 재생에너지자원을활용해전력공급의안정성을높이고전력수급의분산화를유도하기위한프로젝트들이시도되고있다. 뿐만아니라다양한통신서비스및지능형전력망의 IT기술을활용해전기자동차충전소의접근성과편의성을높이기위한연구가진행중이다. 따라서본보고서에서는향후전기자동차상용화단계에서필요한충전소의안정적인공급능력향상방안으로신 재생에너지자원을적극활용한통합충전인프라구축시스템관련산업전망을제공하고자한다. Ⅱ. 동향분석 1. 국내동향 가. 전기자동차충전소설치운영사례분석및향후기술개발과제전기자동차의충전인프라는전력공급설비, 충전기, 인터페이스, 정보시스템으로구성되며, 충전기는사용목적에따라완속, 급속충전기로구분된다. 급속충전기의충전시간은 10분, 완속충전기의충전시간은 8시간이소요된다. 집에서플러그인방식의전기충전방식을선택할경우에는별도의전력공급설비가필요없지만시간이오래걸린다는단점이있으며, 개별 지능형전기자동차충전시스템산업전망 _105
주차공간이부족한일반가정의경우는전기자동차충전에어려움이있다. 한편, 전기공급용량이 50KW 이상인급속충전은별도의전력공급설비가필요하지만, 충전이비교적짧은시간내에완료된다는장점이있다. 따라서전기자동차충전소의대부분은공용빌딩의주차장및정부공공기관에시범적으로설치되고있다. 국내에서 2013년 10월기준으로국내전기자동차이용등록자는약 1,232명이며, 국내에설치된전기자동차충전소는 959개이다. 1) 특히, 국가스마트그리드로드맵에따른스마트그리드실증단지구축사업의일환으로제주구좌읍에전기자동차충전인프라가설치되고통신인프라및통합운영센터가구축되었다. 또한, 2010년 12월부터수도권일대공공시설과마트, 주유소등에완속, 준급속, 급속충전기및태양광발전과연계한충전기등여러유형의충전기총 16기를설치하여가동에들어갔다. 인천종합환경연구단지에설치된태양광발전연계충전시설과구리, 일산자원회수시설의폐열발전연계충전시설을통해서전기자동차와신 재생에너지의접목가능성이연구되고있다. 그동안전기자동차보급성공을위해서단순히충전소를확대설치하는것을주요목표로추진해왔다면, 앞으로는안정적이고효율적인충전서비스를제공하는시스템을구축하여소비자의편의성과인식을전환시키는방향으로추진되어야할것이다. 이를위해서적극적인기술개발노력이뒷받침되어야하고, 관련인프라의통합을촉진시키는기술간융합노력이더욱중요시되고있다. 나. 신 재생에너지를활용한지능형전기자동차충전시스템발전방향현재국내에서전기자동차충전소의전력공급은한국전력으로부터수전하는방식이주로적용되나, 환경측면에서태양광발전시설, 소각시설의폐열을이용한발전시설등에서전력을공급받는신 재생에너지활용방식이제안되었다 2). 그러나신 재생에너지발전전력을활용하는경우는발전공급용량이중앙전력공급용량에비해적을뿐만아니라, 환경적인변화에따른전력생산이불완전하다는단점이있다. 따라서현재는완속충전기에소요되는전력의전부또는일부를신 재생에너지전력으로보완하는충전방식이적용되고있다. 신재생에너지를활용한전기자동차충전소설치는중앙전력공급이불완전한도심외곽의지역에서유용하게사용될수있으며, 향후지능형전력망과연계해주변의신 재생에너지자원의활용범위를넓히고, 향후전력수급분산화에크게기여할전망이다. < 그림 1> 과같이대규모신재생에너지발전단지로부터발생된전력을지방의신 재생에너지발전통합운영소를통해전력을비축해두었다가전력공급이필요한시간에부족한전력을마이크로전력망을통해공급할수있다. 실시간으로전력을공급하는중소형규모의마이크로그리드전력망과연계한신 재생에너지충전시스템은급속충전전력공급시설건설비용및운영비용을줄일수있고, 중앙전력공급방식만으로부족한충전시설의전력을안정적으로공급하는데기여할것으로기대된다. 신 재생에너지발전은중앙전력공급방식의충전인프라를좀더분산화시키고, 환경적인측면에서도 1) 충전인프라정보시스템 (https://evcis.or.kr/com/egovmain.do) 2) 환경부, 전기자동차충전인프라설치운영지침 (2012) 106_ 녹색기술동향보고서 (www.gtnet.go.kr)
기존의화석연료를사용하여전력을생산하는것보다훨씬더효과적으로탄소배출을감축시킬수있다. 자료 : National Renewable Energy Laboratory(NREL), Vehicle Testing and Integration Facility, NREL/BR-5400-53297, January 2012 < 그림 1> 신재생에너지를활용한전기자동차충전통합시스템개요 2. 해외동향 2009년 2월, 덴마크정부는에너지기업들및민간연구개발기관들과함께전기자동차충전소를통해풍력발전전력을전기자동차에공급하는 EDISON 1) 프로젝트를추진했다. EDISON 프로젝트의목표는덴마크에서사용되는전기자동차충전에필요한모든시스템을설계하는것이었고, 풍력발전과같은지속가능한에너지를사용하여전기자동차의전력충전공급망을준비하는것이주요목표이다. 덴마크의신 재생에너지를활용한전기자동차충전시스템은단순한비용경제적인측면뿐만아니라지속가능한에너지자원들이향후연관산업에얼마든지활용될수있다는것을입증했다. 덴마크의 EDISON 프로젝트에서전기자동차는그자체가또하나의전기충전소이다. 예를들어전력수요가낮은시간대에신 재생에너지전력을통해완속으로충전한다음전기자동차의배터리에저장된전기는전력수요가많은시간에사용하고남은전기를중앙전력충전소에다시되팔거나, 가정에서중앙전력이차단된경우에비상전원용으로사용할수있다. 프랑스는유럽에서가장많은전기자동차를보유 (8천대) 하고있으며, 2012년까지신축건물에전기자동차충전소설치의무화, 공동주택설치지원, 15억유로규모의지원체계확립등충전인프라구축과관련된 14개의전략을수립하고 2020년까지충전인프라구축에 40억유로, 충전소설치에 15억유로, 전력망확장에총 7억 5000만유로를투자한다고밝혔다. 이에따라 2015년까지 100만개, 2020년까지 400만개의전기자동차충전소가설치될계획이다. 독일도 2020년까지전기자동차 100만대보급, 구매보조금지원, R&D 인프라지원등전기자동차개발을위한국가전략을확정한 1) EDISON : Electric vehicles in a Distributed and Integrated market using Sustainable energy and Open Networks 지능형전기자동차충전시스템산업전망 _107
상태이다. 이처럼유럽을중심으로전기자동차시장확대를위한표준채택노력이진행되고있다. 충전기술개발투자와국제 자료 : Figure 8. Non-Residential EVSE Stock in EVI Countries by Slow/Fast,2012 In Electric Vehicles Initiative(EVI), GLOBAL EV OUTLOOK Understanding the Electric Vehicle Landscape to 2020(p.14), April 2013. < 그림 2> 비거주용전기자동차충전소설치현황 Ⅲ. 향후전망 신 재생에너지지능형전력망과연계한지역단위독립형전기충전소시스템설치활용방안은전기자동차보급활성화뿐만아니라, 신 재생에너지전력을활용한지역단위전력수급에지대한영향을줄것으로예상된다. 충전인프라보급확대사업은전기자동차보급확대뿐만아니라신 재생에너지산업을성장시키는시너지효과가있다. 2012년말기준으로전세계전기자동차보급대수는 18만대를상회하였고, 2012년글로벌전기자동차판매량은전년대비 2배이상증가하였으며, 지속적으로보급될전망이다. 향후전기자동차수요가늘어날경우, 전기자동차충전소의수요가더욱더늘어날예정이며, 안정적인전력공급시스템에대한기술개발이더욱필요해질전망이다. 신 재생에너지자원은추가전력수요에대한훌륭한대안이될수있으며, 지능형전력망및 IT 통신기술과의융합이진행될전망이다. 우리나라에서는탄소배출없는섬을꿈꾸는제주도에서지능형전력망을이용한전기자동차충전서비스를시범적으로제공하고있지만, 전기자동차보급이활성화되지않은상황에서여러가지어려움이있다. 향후전기자동차충전소가일반가정및공공건물까지설치되고시장 108_ 녹색기술동향보고서 (www.gtnet.go.kr)
규모가커질경우태양광발전을통해전기자동차를충전하고남은전력은인근의전기자동차충전소에판매하는방식이활성화될것으로예상된다. 전기자동차충전인프라구축은단순히전기자동차에전력을공급하는것뿐아니라신 재생에너지사용을촉진하고전기자동차이용자에게높은이용가치를제공하는중요한사업분야로지속적인연구개발및선행투자가진행되어야할것이다. < 참고문헌 > 1. 한국스마트그리드사업단, 전기자동차충전인프라구축방안, 2010 2. 환경부, 전기자동차충전인프라설치 운영지침, 2012 3. e-business Watch, Electric vehicles using sustainable energy and open networks: the EDISON project, Denmark 4. David Glickson, NREL Connects EVs and Grid Integration, RENEWABLE ENERGY WORLD.COM, 2013.2.8. 5. 홍일선, 전기차충전에서다양한사업모델나온다., LG경제연구원, 2009 6. Vehicles Initiative(EVI), GLOBAL EV OUTLOOK Understanding the Electric Vehicle Landscape to 2020, April 2013 지능형전기자동차충전시스템산업전망 _109