안녕하세요.
하기 글은 2020년 5월 6일 Energy Storage News 미디어에서 영문기사를 발췌하여 번역한 내용으로
Mr. Andy Colthorpe가 세계적인 블룸버그 뉴에너지 파이낸스(BNEF)의 에너지원별 LCOE(에너지발전균등원가) 보고서의 주요 저자인 Tifenn Brandily씨와의 인터뷰 내용을 게시한 것으로, 향후 유틸리티급 저장장치시스템 프로젝트 관련한 최근의 시장 환경에 대한 이야기 입니다.
관련 업계 분들의 참고를 위해, 게시하오니 참고하시길 바랍니다.
Behind the numbers: The rapidly falling LCOE of battery storage
급속히 떨어지는 저장장치의 균등화 원가, 그 숫자의 이면
배터리 에너지 저장장치의 비용은 시간이 갈 수록 계속되어 화석 연료 대비 경쟁력이 높아지고 있습니다. 이는 그 자체로 업계의 많은 사람들에게는 전혀 놀라운 일은 아닙니다. 블룸버그(BNEF)의 분석에 따르면 2시간의 에너지가 필요한 애플리케이션의 경우 배터리가 가스 피커 발전소를 능가하고 있다고 강조하고 있습니다. 리튬 이온 배터리 스토리지에 대한 2019 LCOE 벤치마크가 이미 석탄과 가스를 위협하고 있으며 2012년 이후 76%의 하락을 나타낸 가운데, 올해 1분기까지 이 수치는 더욱 하락하여 현재 4시간 동안 방전하는 배터리 저장장치의 경우 USD 150/MWh 달합니다.
Andy Colthorpe는 Solar, Wind 그리고 전 세계 47개 지역 시장의 배터리 저장소를 포함한 20개 이상의 다른 기술을 다루는 BNEF의 최신 LCOE 보고서의 주요 저자인 Tifenn Brandily와 이야기를 나누었습니다.
LCOE와 벤치마크를 도출하는 방법에 대해 이야기해 보겠습니다. 또한 전 세계적으로 조금씩 차이가 나는 것으로 알고 있는데, 미화 150/MWh는 평균 수치인가요?
비유를 하자면, 여러분은 가스화력발전소와 같은 배터리 에너지 저장 발전소를 생각할 수 있습니다. 연료비도 있고, 배터리의 연료비는 배터리 충전을 위해 지불해야 하는 전기료입니다.
이것은 발전비 또는 방전비용이 평준화 되어 있습니다. 즉, 모든 사업비를 방전되는 에너지로 더 정확하게 평준화 시키면, MWh 기준으로 필요한 가격을 나타내는 평준화된 전기료에 구할 수 있고, 이러한 모든 비용을 회수하고 하는 전기료를 도출 할 수 있습니다. 따라서 이는 프로젝트의 Equity Rate에 대한 목표치입니다.
글로벌 수준에서 계산을 수행하면 최근에 자금을 조달한 프로젝트의 LCOE가 충전 비용을 포함하여 USD 150/MWh 수준으로 평가됩니다. 그것이 중국에서는 USD115/MWh부터 시작하는 우리의 벤치마크 범위 수준입니다.
가장 낮은 LCOE로 중국을 시장으로 만드는 세 가지 이유가 있습니다: 중국에서는 니켈망간코발트(NMC) 기술은 주로 사용되지 않고, 그들은 리튬 철인산염(LFP)을 사용하며 자본비용 기준으로 할때 더 저렴합니다. 두 번째로, 중국에서는 경쟁이 치열하기 때문에 입니다. 많은 경쟁자들이 시장에 진출하기를 원하고 있고지금은 비교적 이른 시기이지만 향후에는 더 큰 성장을 기대하면서 치열하게 경쟁하기 때문입니다. 세 번째 이유는 배터리 공급망 및 EV차량 제조 공급망과 인접해 있기 때문에 비용 절감도 용이합니다.
[규모의 반대편] 인도는 미성숙한 시장으로 자금 조달 비용이 상대적으로 더 높은 편에 속합니다. 배터리 저장장치 프로젝트는 자본 집약적이기 때문에 자본 지출(Capex)은 당신이 창출하는 대부분의 수익은 Capex를 갚기 위해 들어 갑니다.
'더 긴 지속시간을 향한 규모 확장 및 Slow Drift '
전 세계적으로 배터리 저장장치의 균등화 원가 LCOE가 급격하게 감소하는 이유는 무엇입니까?
기술이나 화학제품이 점점 더 좋아지고, 에너지 밀도가 높아지는 것 외에도, 제조 규모 상향등을 넘어서서, 표준화와 일괄 생산으로 인해 비용이 감소할 것입니다. 또한, 산업의 Downstream 측면에서는 훨씬 더 큰 효과를 볼 수 있습니다.
디벨로퍼들은 균등화된 방전 비용 또는 균등발전원가(LCOE)을 줄이기 위한 방법으로 출력량과 저장 기간을 더 확장하려고 합니다. 이는 수익 자원은 어떻게 배터리 시스템의 설계하느냐와 저장 시간을 구조화하냐에 달려 있습니다.
더 장기화를 위한 규모확장과 느린 Slow Drift 방법이 있습니다. 2015년 당시 자금을 조달한 프로젝트는 당시 평균 1.5시간 정도이며, 현재 2020년에는 평균 약 2.2시간의 저장 기간이 될 것으로 예상하고 있습니다. 이는 스케일 업의 한 요소이며, MWh 또는 저장 지속 시간 효과입니다.
그리고 메가와트(MW), 출력 효과도 얻을 수 있습니다. 2015년으로 돌아가보면 당시 자금조달된 프로젝트는 평균 2.9MW 수준이었다고 합니다. 그것은 상대적으로 작은 유틸리티 규모의 배터리 시스템입니다. 2020년에는 데이터베이스 통해서 확인된 프로젝트의 평균 크기가 약 21MW가 될 것으로 예상합니다. 이는 저장장치의 MWh당 비용을 줄이기 위해 Slow Drift 및 스토리지 기간을 모두 사용할 수 있기 때문에 매우 중요합니다.
전 세계의 시장이 본격화 되기 전에 오랜 시간 동안 사람들이 그것을 구입하거나 설치를 시도하지 않는다면, 기술이 얼마나 좋은 지는 중요하지 않았습니다. 이러한 규모의 성과는 시장, 그리고 결정적으로 전력망 운영자들이 이러한 유형자산들을 설치하는 것에 더 만족한다는 또 다른 지표라 볼 수 있습니까?
물론, 저는 한국에서 배터리 화재와 관련된 대사와 같은 의문점이 여전히 있다고 생각합니다. 조사가 진행되고 있습니다. 이 기술이 프로젝트 계획과 모든 것에 있어 기대했던 대로 전달될 것인가에 대한 의문점들이 여전히 있습니다. 하지만 전반적으로, 저는 분명히 수요의 변화가 있다고 생각합니다.
그 중 일부는 정부의 지원 때문입니다. 예를 들어 미국에서는 태양광 프로젝트와 배터리를 공동 배치하기 위한 투자 세금 공제(ITC)를 받습니다. 따라서 자본 비용을 절감하기 위한 인센티브가 제공됩니다. 하지만 그 중 일부는, 수요의 변화도 배터리 팩 가격의 하락에 의해 생겨난다고 생각합니다.
저렴한 비용으로 단기 균형 시장에서 OCGT(Open Cycle Gas Turbin)와 같은 다른 기술과 경쟁할 수 있으며 시장 기회를 조금 더 확대할 수 있습니다. 발전소를 정점화하기 위해 터빈을 공급하는 터빈 제조업체들은 최근 몇 년 동안 꽤 많은 어려움을 겪고 있습니다. 그 중 작은 부분은 스토리지의 스케일업과 매우 짧은 기간의 밸런싱이 두 개의 스토리지 시간을 밑도는 것과 관련이 있습니다. 하지만 이제 2시간에서 4시간까지 훨씬 더 많은 구축이 가능할 것으로 예상됩니다. 단, 비용이 절감되었다는 이유만으로 2시간에서 4시간까지입니다.
시간당 USD 비용을 보면 OCGT와 배터리를 비교하고 비용을 조사하여 2시간 미만이면 배터리가 이미 더 저렴하다는 것을 알 수 있습니다. 부하에서 피크 면도를 해야 한다면, OCGT나 가스 왕복 엔진 발전소, 정점 공장보다 배터리 설치 비용이 덜 들 것입니다.
하지만, 그 외에도 방전 기간에 따라 배터리 비용이 급격히 증가하기 때문에 OCGT와 연료에 투자하여 낮 동안 3-5시간 동안 정점을 깎는 것이 좋습니다. 그리고 배터리 방전 기간은 제한되어 있습니다. 돈을 얼마나 벌 수 있는가를 제한되는 것입니다. 피크 대의 발전소에서는 4시간에서 6시간을 초과하여 수요를 충족시키기 위해 가스를 계속 공급할 수 있습니다. 따라서 배터리 저장장치는 분명히 한계가 있습니다.
BNEF에 따르면 2008년 중국이 공급한 배터리 97%에서 지리적 분포가 변화하겠지만, 2023년까지 중국은 여전히 전 세계 제조 용량의 약 65%를 차지할 것이라고 합니다.
더 오래 지속하려면 더 낮은 비용으로 이를 가능하게 하기 위해 다른 기술이나 리튬 기술의 발전이 필요할 수 있습니다.
방전 기간에는 항상 한계가 있을 거라고 보는데 아마 장기적으로는 아마 지금 현재로써는 긴 기간 동안 보관 기술이 등장하지 않고 있고 또 배터리 부문에서도 상당히 경쟁력을 갖췄을 텐데도 불구하고 아마 저장기간이 4시간, 5시간, 6시간 정도 소요될 것으로 분석됩니다.
그 외에도, 펌핑된 수로는 경쟁력 있는 해결책이 될 수 있지만, 분명 당신 나라의 지형에 의해 제한되고 펌핑된 수력 프로젝트를 만들 기회가 적습니다. 따라서 중기적으로는 여전히 가스 정점 공장에서 10-12시간 동안 장기적 균형을 유지할 수 있는 매우 강력한 경우를 볼 수 있습니다. [하지만] 배터리는 2025년까지 4~5시간, 오늘 처음 2시간 안에 경쟁력이 있을 것입니다.
아마도 COVID-19 때문에 공급망의 상호의존성이 상당히 뜨거운 주제인 것 같습니다. 유럽과 미국에서 배터리 또는 배터리 스토리지 시스템의 현지 로컬 제조에 대한 성과를 보았습니다. 하지만 오늘날에는 중국이 단연 우세합니다. 오늘날 대부분의 배터리는 중국산입니다.
2008년도를 보면 전 세계적으로 배터리 제조량이 6GWh였고 그 중 97%가 중국에 있었습니다.
2019년에는 전 세계적으로 약 365GWh 였습니다. 이것은 다음과 같이 나뉩니다. 중국(75%), 미국(9%), 한국(7%) 유럽(5%) 등입니다. 2023년까지 전 세계적으로 1,230GWh 수준으로 중국(65%), 유럽(10%), 미국(10%), 나머지 국가(15%) 순으로 예상됩니다. 이는 설치된 제조 기반과 계획된 제조 기반을 모두 추적한 결과 입니다.
확실히 배터리의 경우, 제조거점으로 지리적 분포가 바뀔 것입니다. 중국 외 몇몇 곳에서 다양성을 볼 수 있습니다. 그러나 365GWh에서 4배로 엄청난 성장에도 불구하고 단지 중국은 현재 75%에서 65%로 내려갑니다. 여전히 제조업 쪽에서 중국이 계속 우위를 점할 것으로 보입니다.
원문: https://www.energy-storage.news/blogs/behind-the-numbers-the-rapidly-falling-lcoe-of-battery-storage
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