☐ 최근 중국과학원은 세계 최대 규모의 흐름전지 발전소인 ‘다롄시 레독스 흐름전지 에너지 저장 발전소(이하 ‘흐름전지 발전소’)’의 1기 공정이 마무리되어 가동을 앞두고 있다고 밝힘.¹⁾

 - ‘흐름전지 발전소’는 차세대 기술인 바나듐 레독스 흐름전지 기반의 ESS(에너지 저장 장치)를 활용해 재생에너지를 저장·관리하며, 이번 1기 공정은 100MW/400MWh 규모임(총 규모 200MW/800MWh). ²⁾³⁾

 ㅇ ‘흐름전지 발전소’는 전력망의 전력 소비가 적을 때 풍력·태양광 등 재생에너지 발전으로 전지를 충전하고, 소비가 많을 때는 저장한 에너지를 사용해 재생에너지의 이용 효율을 제고할 수 있음.

 ㅇ 동시에 기존의 화력, 원자력 발전과도 연계·전환이 가능하여 전력 시스템의 유동성을 높일 수 있고, 피크 컷(Peak cut)⁴⁾ 제어가 가능

 - 중국과학원 다롄화학물리연구소는 첫번째 국가급 대형 화학 에너지 저장 시범사업의 일환으로 2016년부터 ‘흐름전지 발전소’의 건설을 주도함.

 ㅇ 위 연구소는 흐름전지 관련 중국 최초의 국제표준을 포함하여 20여개의 표준을 제정했고 약 200개의 특허를 보유하고 있으며, 흐름전지 기술을 사업화해 벨기에 등지로 수출 

☐ 중국정부가 2060년 탄소중립을 달성하기 위해 재생에너지의 발전 비중을 높이겠다고 발표하면서 안정적인 ESS의 필요성이 증대

 - 중국은 탄소중립을 위한 목표 중 하나로 2030년까지 1차 에너지 소비 중 비화석 에너지의 비중을 25%로제시하였고(2020년 16%) , 풍력·태양광 발전설비 용량을 12억kW 이상으로 확대할 계획

 ㅇ 또한 14·5 규획에 재생에너지 발전설비 용량의 최소 10%에 대해 ESS 설치를 의무화 ⁵⁾ 

 - ESS는 자연 현상에 따라 전기 생산량 변동이 심한 재생에너지 발전의 필수 설비인데, 중국 전기화학적 ESS의 약 80% 이상을 차지하는 리튬이온전지의 화재사고가 지속 발생 ⁶⁾

 ㅇ 국가에너지국은 지난 6월 「전력 생산 사고 방지를 위한 25개 중점 요구사항(의견수렴안)」을 발표하고, 중대형 전기화학 에너지저장 발전소에서 삼원계 리튬이온전지를 사용할 수 없다고 명시 ⁷⁾

 ㅇ 하지만 리튬이온전지 중에서 발화위험이 상대적으로 낮고, 중국이 주력하여 생산하고 있는 LFP 전지는 배제하지 않음(삼원계 180℃ 이상에서 발화, LFP는 250℃). 

 - 이에 화재의 위험성이 없는 바나듐 레독스 흐름전지가 리튬이온전지를 대체하는 차세대 기술로 부각되고 있으며, 중국정부는 「14·5 신형 에너지저장장치 발전 실시방안」에도 주요 시범기술 중 하나로 바나듐 레독스 흐름전지를 포함. ⁸⁾

 ㅇ 미국도 2020년 대규모 비리튬계 배터리 프로젝트를 시작했고 이중 바나듐 레독스 흐름전지 사업이 절반 이상이며, 일본은 17MW 규모의 바나듐 레독스 흐름전지 기반 ESS를 발주함.⁹⁾ 

 ㅇ 안전성 외에 중국이 ESS용 차세대 전지로 바나듐 레독스 흐름전지에 집중하고 있는 이유는 글로벌 바나듐 매장량의 40%, 생산량의 60%를 차지하고 있기 때문임.

☐ 중국의 전기화학적 ESS 시장은 단기적으로 기술이 성숙된 LFP 리튬이온전지가 주도할 것으로 전망되고, 장기적으로는 바나듐 레독스 흐름전지의 비중이 확대되어 LFP 전지를 보완하는 역할을 할 것으로 보여 우리기업은 이에 대한 대응방안을 마련할 필요

 - 중국 관련기관의 예측에 따르면 2025년까지 신규 건설될 전기화학적 ESS의 규모는 약 11.4GW이며, 이중 바나듐 레독스 흐름전지 규모는 3~4GW로 약 30%를 차지할 전망¹⁰⁾ 

 - 중국이 세계 ESS용 전지 시장의 1/3을 차지하고 있는 상황에서 우리기업은 LFP 전지 개발을 고려할 수 있고, 바나듐 레독스 흐름전지 등 화재위험성이 낮은 ESS용 차세대 전지 개발 및 사업화에 집중할 필요¹¹⁾

 ㅇ LG 에너지솔루션은 ESS 용도를 목적으로 LFP 전지 개발에 착수했고, 표준 크기 셀(배터리기본단위)의 경우 내년 10월부터, 크기가 큰 셀의 경우 2024년 4분기부터 각각 생산할 계획 ¹²⁾ 

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1) 全球目前最大功率和容量液流电池储能调峰电站即将投用」(2022. 10. 3), 新浪财经 등.

2) ESS(Energy Storage System): 에너지를 저장ㆍ관리하는 시스템을 의미하고, 주로 발전소, 가정, 공장 등에서 활용됨. -ESS는 △전기화학적 △기계적 △열적 ESS 등으로 분류되는데, 최근 10년간 배터리 기반의 전기화학적 ESS가 부상.

3) W(출력) 1초 동안 생산·소비되는 전력의 능률 / Wh(용량) 1시간 동안 생산·소비되는 전력량.

4) 피크 컷: 목표전력을 초과하지 않도록 일시적으로 일부 부하를 차단하는 방식.

5) 「<2022.1H> Global ESS 시장 전망 (2019~2030)」(2022. 2), SNE Research.

6) 「중국 청정에너지의 주류, 에너지저장장치(ESS) 시장의 급성장」(2021. 10), KOTRA 해외시장뉴스.

7) 「钒电池成储能新风口 多家公司布局相关产业链」(2022. 7. 11), 中国经济网; 国家能源局(2022. 6),「防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）」.

8) 国家能源局(2022. 3),「“十四五”新型储能发展实施方案」.

9) 「화재 걱정 없는 ‘바나듐 레독스 흐름전지(VRFB)’」(2021. 4. 6), 한국중부발전.

10) 「钒电池成储能新风口 多家公司布局相关产业链」(2022. 7. 11), 中国经济网.

11) SNE Research(2022),「중국 배터리 권고안 주요 내용」.

12) 상동