전력난을 극복하기 위해서는 발전시설의 증설 못지않게 지능형 전력망(스마트 그리드)을 만들어 전력관리의 패러다임을 바꿔줘야 한다.
지능형 전력망에는 생산된 전력이 소비되지 않을 때 저장하고, 전력이 필요할 때 즉시 제공할 수 있는 에너지 저장 장치(Energy Storage System. 이하 ESS)가 필수적이다.
풍력, 태양력에서 얻어진 전력을 저장해 효율적으로 공급하는 대용량 시스템에서부터 가정·회사에서 값싼 심야 전기를 이용해 전력을 저장해 피크 타임 때 사용하는 소용량 시스템에 이르기까지 ESS는 지능형 전력망에서 심장 역할을 하는 중요한 장치이다.
ESS 시장은 일부 선진국을 중심으로 2010년 약 2조원 정도의 초기 시장이 형성된 상태이며, 2020년 약 47조원, 2030년에는 약 120조 수준에 달할 것으로 전망된다.
세부적인 ESS 기술을 살펴보면, 대용량 리튬2차전지, MWh급 이상의 대용량화에 유리한 레독스 흐름 전지(전해액 내의 이온의 산화 환원 전위의 차를 이용한 전지), NaS(나트륨 황) 전지, 미래기술로 금속 공기 전지기술 및 이러한 전지를 제어하기 위한 BMS(Battery Management System 전지제어시스템)기술이 있다.
현재 수MWh급에 머무르고 있는 ESS가 저장용량이 정전사태를 막을 수 있는 수준인 수백 MWh급으로 적용되기 위해서는 중장기적으로 가격·수명·저장 용량 등에서 획기적인 개선이 가능한 새로운 방식의 전지 기술이 필요하며, 이러한 미래 기술로는 금속 공기 전지가 가장 가능성이 큰 것으로 전문가들은 보고 있다.
ESS는 지능형전력망에 연계해 제주 스마트그리드 실증단지에서 kWh급 가정용 및 수 MWh급 규모의 변전소용으로 실제 적용되고 있을 뿐만 아니라, 지능형전력망 시장 확대에 따른 ESS 관련 산업의 폭발적인 성장세와 전력대란을 막을 수 있는 중요한 기술이다.
