[ESS 태양광 사고] 대한민국의 신재생 에너지 ESS 화재 예방책, 전세계가 주목 / 주시

넥서스, 티팩토리, 신재생에너지 ESS 화재방지 솔루션이 출시됐으며 현재 ESS 1490곳 중 747곳이 가동중단 상태 ESS화재사고조사위원회에서 사고원인 분석 중

◆ 재생 가능 에너지 3020계획 2017년 12월에 발표한 재생 에너지 3020계획의 내용을 살펴보면 2016년까지 신재생 에너지는 발전량의 7.0%, 설비 용량의 12%를 차지하고 있다고 나오고 있습니다. 에너지 저장 장치(ESS)발전 비중이 주요국에 비해서 현저하게 낮은 상황이라고 하는데. 더욱이 최근 ESS화재가 발생하고 갈수록 설비 투자가 머물고 있는 상태입니다. 특히 계통 연계형 ESS설치를 확대하고 재생 가능 에너지원의 간헐성을 극복하고 배전 선로 이용율을 향상시킨다는 내용이 핵심 내용입니다.ESS화재의 여파로 지금은 거의 STOP되고 있는 게 현실입니다. 정책의 시사점을 살펴보면 새 정부가 과거 정부와 정책 방향으로 확연히 구별되는 것은 특히 신재생 에너지 관련 정책의 전환으로 거론되고 있다고 보여집니다. ESS( 신재생 에너지)화재 때문에 정체하고 있지만 국내의 신성장 동력원으로, 그리고 신규 일자리 창출원으로 주력 재생 에너지 산업이 뜬다는 것은 부정할 수 없는 사실이에요. 다른 예를 살펴보면 중국의 경우, 태양광과 풍력 관련 기업이 글로벌 상위 10위에 과반수를 차지하고 있습니다. 또 친환경 미래 에너지 발굴/육성이라는 국정 과제를 설정하고 2020년까지 공공 기관 ESS설치 의무화도 목표로 하고 있습니다. 기대 효과는 ESS발전과 에너지 경제 구조, 친환경 고효율 구조로 전환 등이 있습니다.그러나 최대의 문제는 ESS화재의 원인이다. 현재까지도 ESS화재 관련 연구 과제가 1건으로 큰 문제입니다. 지금 ESS화재 사고 조사 위원회는 올해(2019년)상반기 중에 화재 원인을 분석하려고 노력 중이지만 아직 발표 시기가 미정인 상태입니다. 곧 정부에서 주전 육성 중인 ESS에 화재 방지책이 나오고 큰 주목을 끌고 있습니다. ESS화재는 큰 전기적 관점, 화학적, 소방적 관점으로 나뉘어 있습니다. 여기에서 지금 가장 안전하게 구동할 수 있는 유일한 길은 OFF-Gas모니터링 시스템이 유일하다고 말할 수 있습니다. 현재, 조사위가 ESS화재 예방을 위해서 시스템 가동 중단 작업 시의 조건으로 SOC25%의 배터리 충전 상태에서 충전/방전 종료, 배터리-PCS간 DC링크 차단 등을 요청한 상태에서 리튬 이온 화재에 대한 정부의 다각적인 노력이 눈에 띄고 있습니다.

ESS원인 ◆ 제3차 에너지 기본 계획안 제3차 에너지 기본 계획안의 요지는 재생 에너지 발전(ESS화재)비중이 지금의 7~8%수준에서 2040년까지 30~35%수준으로 늘리는 분산형, 참여형 에너지를 확대 설치할 계획입니다. 현재 선진국에 비해서 재생 가능 에너지의 도입 비율이 워낙 낙후한 형국이라 이제라도 시작하는 게 정말 다행이라고 말할 수 있습니다. 외국의 경우 2008년 미국에서 1MWh규모의 리튬 이온 전지가 전소 사건을 계기로 화재 예방 솔루션의 개발을 시작했습니다. 미국 해군의 요청으로 정부가 자금을 지원하고 약 10년 동안 화재 원인을 조사하고 대처 법을 연구한 결과가 ESS화재 예방 솔루션인 Li-ion Tamer입니다. 한국의 경우 화재 원인 조사 결과가 상반기에 나오라는 이야기하고 있지만 해외 사례에 초점을 맞추는 것도 좋은 방법이라고 할 수 있습니다. Vent라는 현상이 있습니다. 배터리 온도가 올라가면 Off가스가 나오고 일정 시간 후에 열 폭주가 일어나는 화재로 이어지는데 이를 예방할 수 있는 현재의 시점에서는 가장 확실한 예방 방법이라고 보고 있습니다. 계속 태양광 패널 및 ESS설치 비용이 지속적으로 하락하니 재생 가능 에너지에 대한 기업의 부담이 줄어들고는 있지만 지속적인 화재 발생으로 사업이 지지부진한 현 시점에서 BMS도 큰 문제임에 틀림없습니다. BMS는 배터리가 조건, 온도, 전압 등에서 잘 운용할 수 있도록 돕는 역할을 하므로 화재 같은 비상 사태에 대처하기에는 턱없이 부족한 게 사실입니다. 셀을 더 안전하게 하는, BMS를 업그레이드해야 하는 것은 당연하지만, 앞에서 ESS화재를 예방하는 것은 현실적으로 큰 무리가 뒤따릅니다. 이에 대한 넥사리스사는 Li-ion Tamer의 국내 독점 판매권을 보유한 티 팩토리 본사 지하에 ESS랙에 OFF가스를 검출할 수 있는 시스템 센서를 설치 완료하는 시연회를 열었습니다. 화재 예방 시스템 설치 후의 시연회에서 실험한 결과는 검출하자마자 바로 시스템 전원이 확실히 끝나는 것을 알았습니다.

ESS화재 예방 ◆ 재생 에너지 발전 비중 목표 달성과 ESS화재 사과는 관계 없다.ESS안전 문제는 새 기술의 안정화 측면에서 신속히 극복해야 할 문제인 제3차 에너지 기본 계획(안)에서 제시한 장기 재생 에너지 발전 비중 목표 달성관은 직접 관련이 없다고 말했습니다. 현재 ESS화재 사고 조사 위원회는 사고 원인에 대한 조사 분석을 마치고 분석 결과를 과학적으로 검증하기 위한 시험 실증하고 있다며 상반기 중에 사고 원인 조사 결과를 공개하고 ESS안전 대책과 생태계 육성 방안을 함께 발표할 계획이라고 산업부는 밝혔습니다. 산업부는 또 화재 사고의 원인 규명을 포함한 ESS안전 문제는 신기술의 안정화 측면에서 신속히 극복해야 할 문제라며 제3차 에너지 기본 계획안에서 제시한 재생 에너지 발전 비중 30~35%는 장기적 목표이며, 3020이행 계획세, 입지 잠재량 등을 고려하면 달성 가능한 것으로 ESS화재 사고 원인 규명과 장기 목표 달성 여부는 직접 관련이 없다고 강조했습니다.

ESS화재 예방 ◆ ESS화재 원인과 결과 티 팩토리에서 가진 ESS시연회에 참석한 일본 관계자들은 ESS화재 예방 시스템이 설치되어 시동하는 모습을 유심히 지켜보고 있었습니다. 일본의 관계자는 “일본은 신재생 에너지인 ESS를 지금 도입하고 기본 표준을 만드는 과정에 있어서 많은 관심을 갖고 여기에 온 “고 밝혔습니다.잠시 한국의 ESS 신재생 에너지 설비의 과정을 지켜보면서 비판도 함께 했어요. 일본은 현재 표준이 없지만, 지금처럼 에너지 밀도를 높이 ESS를 설비하는 것은 아직 불가능하다는 것이다. 현재까지 대용량 ESS와 화재 예방 시스템을 직접 눈으로 보고 배운 것에도 큰 감동을 받았다고 말했습니다.한 관계자는 “한국에서 계속된 ESS화재 사고와 관련해서 전 세계의 이목이 집중되고 있다”며”한국이 ESS화재 상황에 대응하고 보완하는가에 의해서 ESS산업 전 세계의 이목이 집중할 것”이라고 밝혔습니다.