ESS 계약기간 15년서 25년으로 늘어나…K배터리 3사 ‘수명 경쟁’ 붙는다

에너지저장장치(ESS) 중앙계약시장의 계약기간이 기존 15년에서 최대 25년으로 늘어나면서 배터리 업체들의 수주 경쟁도 달라질 전망이다. 초기 공급가격뿐 아니라 장기간 충·방전을 반복한 뒤에도 성능을 얼마나 유지할 수 있는지가 평가에 직접 반영되기 때문이다. 배터리 열화율과 교체 비용, 유지·보수 부담이 수주를 가를 주요 변수로 떠올랐다.

24일 전력거래소에 따르면 올해 ESS 중앙계약시장 공고 물량은 육지 1100MW·6600MWh, 제주 80MW·480MWh 등 총 1180MW다. 지난해 1차 사업 물량인 540MW의 두 배를 웃돈다. 입찰은 오는 11월 마감되며 같은 달 우선협상대상자와 최종 낙찰자가 정해질 예정이다.

이번 사업에서 가장 큰 변화는 제주 물량이다. 기존 중앙계약시장 계약기간은 15년이었지만 올해 제주 사업에는 25년 계약 방식이 추가됐다. 25년 계약을 선택할 경우 연간 730회 이상 충·방전을 수행해야 한다. 하루 평균 두 차례씩 25년간 운전하는 셈으로 전체 충·방전 횟수는 1만8250회에 달한다.

15년형과 비교하면 운전 조건도 크게 강화됐다. 15년 계약은 연간 395회, 전체 5925회 이상 충·방전을 요구한다. 계약기간이 10년 늘어난 데다 연간 운전 횟수도 두 배 가까이 증가하면서 셀 수명과 열화 관리가 사업성에 직접 영향을 줄 수밖에 없는 구조다.
잔존용량도 평가 대상이다. 계약기간 동안 최초 설계용량 대비 보증수명을 최소 70% 이상 유지해야 한다. 계약 종료 시점 잔존용량이 90% 이상이면 보증수명 평가에서 7점 만점을 받는다. 85~90%는 5.25점, 80~85%는 3.5점, 75~80%는 1.75점이 부여된다.

운영 도중 배터리를 추가 투입해 기준을 맞추는 방식도 제한된다. 전력거래소는 이차전지 제조사가 보증기간까지 요구 용량을 만족하도록 설계하도록 하고, 보증수명 연장을 목적으로 운영 중 설계용량을 추가하지 못하도록 했다. 처음부터 장기간 운전을 감안해 배터리 용량과 열화율을 계산해야 한다는 의미다.

이에 따라 배터리 제조사와 ESS 사업자 입장에서는 초기 공급단가 외에도 25년간 발생하는 유지·보수 비용과 셀·모듈 교체 부담까지 따져야 한다. 충·방전 횟수가 늘어날수록 배터리 성능 저하가 누적되는 만큼 배터리관리시스템(BMS)과 열관리, 운전 전략도 수명에 영향을 준다.

국내 ESS 중앙계약시장은 삼성SDI와 LG에너지솔루션, SK온의 경쟁이 이어지고 있다. 올해 2월 발표된 2차 입찰에서는 전체 565MW 가운데 SK온이 284MW, 삼성SDI가 202MW, LG에너지솔루션이 79MW를 확보했다.

배터리 3사 모두 ESS 사업 확대에 속도를 내고 있는 만큼 이번 입찰에서는 장기 성능 보증이 수주 경쟁의 주요 변수가 될 전망이다. 25년간 하루 두 차례씩 충·방전을 반복한 뒤에도 어느 수준까지 잔존용량을 유지할 수 있는지가 관건이다.
업계 관계자는 “셀 단품 기준으로 1만회 이상 충·방전이 가능한 제품은 있지만 수천 개의 셀이 묶인 ESS를 25년간 운용하는 것은 다른 문제”라며 “셀 간 편차와 열관리, 시간에 따른 자연 열화까지 시스템 차원에서 얼마나 안정적으로 관리하느냐가 수명을 좌우할 것”이라고 말했다.


이다현 글로벌이코노믹 기자 dh2@g-enews.com