전 세계적 전기차의 확산
최근 국제 에너지 기구는 글로벌 전력수요가 2018년 대비 2040년 55% 증가할 것으로 전망했습니다. 수치만 보면, 그렇게 놀랍지는 않은데요. 부문별로 살펴보면 흥미로운 점이 발견됩니다. 이 전력 수요에서 전기차 충전이 차지하는 비중이 2018년 2%에서 2040년 10%로 증가할 것으로 점쳤단 건데요. 이와 동시에 그 해에 전기차가 3억 대 가량 보급될 것이라고 예측하기도 했죠. 과거 내연 기관차가 확산되면서 주유소 산업이 빠르게 변화하며 성장한 바 있습니다. 그렇다면 전기차 확산 역시, 전력 산업에 큰 변화를 가져오지 않을까요? 오늘은 그 부분에 대해 포스팅해보도록 하겠습니다. 자차로 전기차를 선택하는 이유는 여러 가지가 있을 테지만 ‘친환경’ 차이기 때문에 선택한다는 분들이 많습니다. 그도 그럴 것이 전기차는 화석연료로 구동되지 않아 배출가스가 제로이기 때문입니다. 그런데요. 충전하는데 필요한 전기를 생산하는데 석탄이나 석유 같은 화석연료를 사용한다면 환경오염 이슈는 여전히 존재하게 됩니다.
전기차가 진정한 친환경차가 되기 위해서는 이 전기를 수력, 풍력, 태양광 등 신재생 에너지로 생산해야 하는 이유죠. 그래서 각국 정부들은 깨끗한 에너지믹스로의 전환을 위해 화력 발전을 과감히 감축하고 재생 에너지 발전 비중을 늘리고 있습니다. 대표적으로 독일의 경우, 신재생 에너지 비중이 지난 20년 동안 5%에서 40% 정도로 증가했고요. 2030년에는 이 비중을 65%까지 늘릴 계획입니다. 이 분위기에 발맞춰 완성차 업체 역시 신재생 에너지를 활용한 전기차 충전 시스템을 도입하고 있는데요. 최근 중심이 되고 있는 것은 태양광이 접목된 전기차 충전시스템입니다. 실제로 BMW는 2014년 태양광 모듈을 장착해 충전이 가능한 차고지인 ‘i 솔라 카포트’도 공개했지요. 또한 테슬라 도태 양광으로 전기차를 충전할 수 있는 급속 충전소인 ‘슈퍼차저’를 2017년부터 운영하며 전 세계로 확대하고 있습니다.
V2G(Vehicle to Grid)
한편, 일반적으로 전력 수요는 낮부터 증가하기 시작해 이른 저녁에 정점에 도달합니다. 전기차 사용자들도 주로 퇴근 후 충전을 시작하기 때문에, 사실상 동일한 시간 패턴을 갖고 있지요. 피크 시간대 전력 수요의 분산이 추후 전력 공급망 관리의 핵심이 될 수밖에 없는 이윱니다. 일단, 현재 정책적으로는 전기료를 시간대별로 차등적으로 책정하는 방법을 사용하고 있죠. 예컨대 피크 시간대 전기료는 비싸게 책정해 그 시간을 피해서 이용하는 것을 촉진시키는 식입니다. 그런데, 최근 이를 해결할 핵심 기술로 떠오르고 있는 것이 있습니다. 바로 V2G(Vehicle to Grid)입니다.
V2G는 배터리전기차, 연료전기차 등 전기차를 전력망과 연결해, 주차 중 배터리 전력을 다른 곳에서 이용하는 개념인데요. 다시 말해 주차 중 전력 가격이 낮을 때는 배터리에 있는 전력을 충전해 두었다가, 전력 가격이 높을 때 충전된 전력을 전력망을 통해 반대로 송전하는 겁니다. 한마디로 전기차가 거대한 에너지 저장장치 ESS가 되는 건데요. 이렇게 되면 에너지를 조금 더 효율적으로 사용할 수 있겠지요. 현재 미국 Edison, 프랑스 EDF 등 대형 유틸리티 업체들이 차와 전력망을 연결시키고, 전력 수요와 공급량에 따라 과금이 가능한 V2G 시스템을 적용해 실증 테스트 중에 있습니다.
전기차 충전 인프라
그런가 하면 전기차가 확산되면 될수록 필요한 것이 충전 인프라일 텐데요. 전문가들은 향후 전기차 충전기가 가정이나 공용 주차장 중심의 완속 충전기와 현재의 주유소처럼 빠르게 충전할 수 있는 급속 충전소로 이원화될 것으로 전망하고 있습니다. 재밌는 점은, 급속 충전기라 하더라도 완전 충전에 최소 5분에서 10분가량이 걸린다는 점인데요. 그렇기 때문에 충전시간 동안 운전자가 쉴 수 있는 각종 편의시설을 충분히 갖춘 충전소가 필요하게 되겠죠. 이에 자동차 업체인 테슬라, 폭스바겐 등은 막대한 투자를 통해 급속 충전소를 구축하고 운영하고 있고요. 글로벌 에너지 업체인 쉘, 토털 등도 자사 운영 주요소에 충전기 도입을 추진 중에 있습니다. 이들 업체는 또한 전기차가 길에서 방전될 경우, 과거 급유 서비스처럼 고객에게 찾아가는 급속 충전 서비스도 속속 도입하고 있지요.
더 나아가 향후 전기차 무선충전 기술개발 및 실증시험도 확대되고 있는데요. 와이트리시티(WiTricity)는 무선충전 그라운드 패드 위에 주차만 하면 충전이 되는 시스템 보급을 추진하고 있습니다. 현재는 무선충전 패드를 도로 아래 매설한 고속도로에서 충전 실증실험도 하고 있는데요. 전기차가 고속 주행 중에도 충전이 가능하도록 충전 효율을 끌어올릴 수 있는 기술을 개발 중이죠. 지금까지 전기차 확산이 가져올 전력 산업의 변화에 대해 살펴보았습니다. 이처럼 전기차의 가치는 보는 각도에 따라 얼마든지 새롭게 찾을 수 있는데요. 이러한 변화의 흐름을 잘 간파하고 관련 기술 개발과 인프라 구축, 사업모델 개발 등 다각적인 측면에서 미리 대응하는 것이 무엇보다 중요할 것으로 생각합니다. 읽어주셔서 감사합니다.