티스토리 뷰
목차
ESS 전력저장장치는 전기 에너지를 저장하고 필요할 때 쉽게 사용하기 위한 장치로, 최근 AI 등에 의한 전력 수요 급증에 따라 관심이 모아지고 있습니다.
이 글에서는 ESS전력저장장치의 구조, 원리, 종류, 장단점 등에 대해 알아보고 ESS 관련주가 어떤 종목이 있는지도 자세히 알아보겠습니다.
ESS란?
ESS의 정의
ESS(Energy Storage System)는 전기 에너지를 저장하고 필요할 때 사용하기 위해 개발된 전력저장장치입니다.
에너지 저장 기술은 에너지 수요와 공급의 균형을 맞추고, 재생 가능한 에너지원의 간헐성을 보완하는 중요한 역할을 해줄 수 있는 기술로 주목받고 있습니다.
ESS의 중요성
전력저장장치는 전력망의 안정성을 높이고, 피크 시간대의 전력 수요를 효율적으로 관리할 수 있도록 해줄 수 있으며, 이를 통해 에너지 비용 절감, 전력 품질 향상, 환경 보호 측면에서 중요한 역할을 할 것으로 기대받고 있습니다.
ESS 구조
1. 배터리
배터리는 ESS의 핵심 구성 요소로, 전기 에너지를 화학 에너지 형태로 저장해 줍니다.
리튬 이온 배터리, 납축 배터리, 플로우 배터리 등 다양한 종류의 배터리가 사용됩니다.
2. 인버터
인버터는 배터리에 저장된 직류(DC) 전기를 교류(AC) 전기로 변환하는 장치로 전력망에 전기를 공급하거나 가정 및 산업용 전기 기기에서 사용할 수 있게 합니다.
3. 에너지 관리 시스템
에너지 관리 시스템(EMS)은 ESS의 운영을 제어하고 최적화하는 소프트웨어로 EMS를 통해 에너지 저장 및 방출을 관리하고, 시스템의 효율성을 최대화할 수 있습니다.
ESS 원리
1. 에너지 저장 과정
에너지는 전력망에서 배터리로 저장되며 이 과정에서 직류(DC) 전기는 배터리에 화학 에너지 형태로 저장되며, 이 저장된 에너지는 필요할 때 다시 전기로 변환되게 됩니다.
2. 에너지 방출 과정
배터리에 저장된 에너지는 인버터를 통해 교류(AC) 전기로 변환되어 전력망에 공급되거나, 가정 및 산업용 전기 기기에서 사용되게 됩니다.
ESS의 종류
1. 리튬 이온 배터리
리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 자랑하며, 가정용 및 산업용 ESS에서 널리 사용됩니다.
또한, 충전 및 방전 효율이 높아 빠르게 에너지를 저장하고 방출할 수 있습니다.
2. 납축 배터리
납축 배터리는 오랜 역사와 저렴한 가격으로 인해 널리 사용되는 배터리 종류입니다. 그러나 에너지 밀도가 낮고, 수명이 짧아 주로 작은 규모의 ESS에서 사용됩니다.
3. 플로우 배터리
플로우 배터리는 전해질을 저장 탱크에 보관하고 필요시 화학반응을 통해 에너지를 저장하는 방식입니다.
큰 저장 용량과 긴 수명이 장점이며, 대규모 전력저장장치에서 유리합니다.
4. 나트륨 황 배터리
나트륨 황 배터리는 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 제공하지만, 높은 작동 온도로 인해 특정 조건에서만 사용 가능합니다.
주로 대규모 산업용 ESS에서 활용됩니다.
5. 슈퍼 커패시터
슈퍼 커패시터는 빠른 충전 및 방전 속도를 제공하며, 반복적인 에너지 저장 및 방출이 필요한 경우에 유리합니다.
하지만 에너지 밀도가 낮아 대규모 저장에는 적합하지 않으며, 기술개발이 조금 더 필요합니다.
ESS 장단점
1. ESS의 장점
1) 에너지 효율성
ESS는 에너지 효율성을 높여 전력망의 안정성을 증가시키고, 에너지 낭비를 줄일 수 있습니다.
이를 통해 전력 비용을 절감할 수 있습니다.
2) 비용 절감 전력저장장치는 피크 시간대의 전력 소비를 줄여 전기 요금을 절감할 수 있습니다.
또한, 재생 에너지를 효율적으로 활용할 수 있어 장기적인 비용 절감 효과가 있습니다.
3) 환경 보호
ESS는 재생 에너지의 간헐성을 보완하고, 화석 연료 사용을 줄임으로써 탄소 배출을 감소시킬 수 있습니다.
2. ESS의 단점
1) 초기 설치 비용
ESS의 초기 설치 비용은 상당히 높으며 특히 대규모 ESS 시스템을 구축하는 경우 큰 부담이 될 수 있습니다.
2) 유지 관리 어려움
배터리 및 기타 구성 요소의 유지 관리가 어렵고 비용이 많이 들 수 있습니다.
배터리의 수명과 성능을 유지하기 위해 정기적인 점검과 관리는 필수적입니다.
3) 안전성 문제 ESS는 고출력 배터리를 사용하므로 안전성 문제가 발생할 수 있습니다.
배터리 과열, 화재, 폭발 등의 위험을 최소화하기 위해 안전한 설계와 관리가 필요합니다.
ESS 전력저장장치 관련주
ESS 전력저장장치 관련주는 최근 전력 수요 급증에 따라 신재생에너지의 단점을 보완해 줄 수 있다는 기대감으로 관심이 집중되고 있습니다.
관련주 요약
1. 현재 ESS 전력저장장치 대장주는 SK이터닉스입니다.
2. ESS 전력저장장치 관련주는 금양그린파워, 피엔티, 서진시스템, 상아프론테크, EG, 비나텍이 있습니다.
ESS 전력저장장치 관련주, 테마주, 대장주
1. SK이터닉스 "475150" : ESS 전력저장장치 대장주
SK이터닉스는 신재생에너지 및 ESS 사업을 영위하며, 신재생에너지 사업부문은 태양광, 풍력, 연료전지 사업으로 구성됩니다.
태양광 사업은 2008년 남원태양광발전소를 시작으로 개발, EPC, O&M 등 전체 Value Chain에서 사업포트폴리오를 구축했습니다.
청주에코파크와 2022년 하반기에 상업운전을 시작한 음성에코파크를 포함하여 약 200MW 규모의 연료전지발전소 사업권을 확보하고 있는 기업입니다.
SK이터닉스가 ESS 전력저장장치 대장주인 이유
대장주는 상황에 따라 바뀔 수 있으나 SK이터닉스는 국내 약 800 MWh 규모의 피크저감형 ESS 및 신재생 연계형 ESS를 보유, 운영하고 있는 등 독보적인 역량을 확보함에 따라 대장주로 꼽히고 있습니다.
2. 금양그린파워 "282720"
금양그린파워는 1993년 설립되어 국내외 플랜트 전기공사 수행 및 신재생에너지 발전 사업 개발을 주 사업으로 영위하고 있습니다.
주요 사업 분야는 신재생에너지 발전소 전기ㆍ계장공사, 국내외 화공 및 산업 플랜트 전기공사, 신재생에너지 설계 및 플랜트/발전소 경상정비 등 용역 사업으로 구분됩니다.
동사의 플랜트 전기공사는 난도가 높고 투입 인력이 많아 진입장벽이 높은 것이 특징이며 금양그린파워는 ESS 누적 675MW 설치 실적과 연료전지, 육상풍력, 태양광 등 다양한 신재생에너지 분야의 시공 실적을 보유한 기업입니다.
3. 피엔티 "137400"
피엔티는 2003년 설립되어 Roll to Roll 기술을 바탕으로 IT용 소재, 2차 전지의 음극 및 분리막 소재, Copper 등의 코팅 및 슬리터 장비 제작 판매를 주요 사업으로 하고 있습니다.
디스플레이 소재용 필름, 소형 및 ESS용 중대형 2차 전지의 분리막, 음극, 양극 소재와 회로 소재 및 2차 전지용 극박 생산 장비를 개발 및 생산합니다.
국내 Copper 생산업체 중 LS엠트론에 독점 공급하고 있으며 올해부터 초기 생산 규모 200 MWh 에너지저장시스템(ESS)의 리튬인산철(LFP) 배터리 셀 양산을 시작하는 기업입니다.
4. 서진시스템 "178320"
서진시스템은 2007년 10월 30일 주식회사 서진시스템으로 설립되었습니다.
ESS 공급계약을 통해 꾸준히 단일판매 공급계약을 체결하고 있으며, 주요 생산 거점인 베트남 법인에 25만 평 이상의 대규모 생산 시설과 제조 설비를 보유하고 있습니다.
글로벌 메탈 플랫폼 전문 공급업체로, 본사 외 국내법인 5개 사와 해외법인 13개사(베트남 8개사, 중국 2개사, 미국 2개사, 헝가리 1개사)를 포함하여 총 18개의 계열회사를 운영하고 있으며 최근 684억 원 규모의 ESS 공급계약을 체결하였습니다.
5. 상아프론테크 "089980"
상아프론테크는 동사는 1986년 설립되어 슈퍼엔지니어링 플라스틱 원천기술을 통한 부품 제조업을 영위하고 있습니다.
부품사업에서는 2차 전지, 자동차, 의료기기 부품을 생산하며, 소재사업에서는 프린터 벨트, 반도체 패키징, PCB 드릴가공, 멤브레인 등의 소재를 생산합니다.
장비사업에서는 반도체와 태양광 사업의 웨이퍼, 디스플레이 사업의 패널 보관 및 이송을 위한 캐리어 장비를 생산하고 있으며, 대표적인 ESS 관련 종목인 기업입니다.
6. EG "037370"
EG는 동사는 전기차와 가전제품 모터의 자석 부품 원료로 사용되는 고순도 산화철을 생산하며 에너지환경 분야의 플랜트와 소재사업도 영위하고 있습니다.
산회수 설비의 설계, 시공, 운전 능력을 모두 겸비한 세계 유일의 산화철 전문업체로, 고급 산화철 세계시장 점유율 1위를 유지하고 있습니다.
주요 고객사로는 중국의 TDG, 일본의 TDK 등을 확보하고 있으며, 우수한 품질의 제품을 안정적으로 공급하여 업계 선두 자리를 유지하고 있으며, 관계사인 EG메탈이 바나듐, 몰리브덴을 추출하기 위한 공장을 준공하여 포함된 기업입니다.
7. 비나텍 "126340"
비나텍은 1999년에 설립되어 전자부품 종합유통전문회사로 출발했으며, 슈퍼커패시터 분야로 사업을 확대하고 수소연료전지 부품 양산을 위해 완주 1 공장을 완공했습니다.
동사의 슈퍼커패시터는 산업용, 차량용, 에너지용, 소비가전 분야에 적용되며, 소용량 제품은 메모리 백업용, 중ㆍ대용량 제품은 회생전차, 복사기, UPS, 분산발전 전원으로 사용됩니다.
슈퍼커패시터 산업은 전방시장 수요의 확대로 성장세가 지속될 것으로 예상되며, 비나텍의 ESS에 필요한 슈퍼커패시터를 제조하는 기업입니다.
