V2G의 명과 암

V2G의 명과 암- V2G가 유의미한 도움이 되기까지의 어려움

대학생신재생에너지기자단 21기 조채완

 

V2G란?

[자료 1. V2G 개념도]

출처: 전기일보

V2G란 전기차 배터리에 저장되어 있는 전력을 활용하는 기술로, 평상시에는 주행하는데 전력을 사용하고, 전력 사용량이 많은 피크 시간대에 전기차에 저장된 전력을 연결된 전력망을 통해 송전하는 것을 말한다. V2G기술이 각광받게 된 배경으로는 이전 정부의 2050탄소중립 시나리오를 들 수 있다. 위 시나리오에 따르면 수송부문에서 전기 수소차로 전면 전환할 계획이라고 한다. 이에 따라, 전기자동차에 대한 수요가 증가하였고 그와 관련된 V2G 기술도 자연스럽게 주목받게 되었다. V2G는 이론상 완벽한 친환경적인 기술이고 많은 장점들이 있지만, 국내 상용화에는 어려움을 겪고 있다. 그렇다면 현재 V2G가 국내 전력망에 얼마나 영향을 끼치는지, 만약 그 영향이 미미하다면 이를 해결하기 위한 대책은 무엇이 있는지 알아보자.

 

V2G의 장점

V2G는 많은 장점을 가진 친환경 기술이다. V2G의 장점을 크게 3가지로 나누어 정리해보면 다음과 같다. 첫째로, 한정된 자원의 소비 저감이다. 다시 말해, 이산화탄소의 배출을 저감하여 지속가능한 성장을 촉진한다. 둘째, 에너지 수요가 몰리는 전력 피크 시간대에 전력 수급 안정화에 기여한다. 전력 피크 시간대에는 전력 부족 현상이 발생하는데 V2G를 이용해 전기차의 유휴전력을 전력회사에 역 송전하여 전력 수급 안정화를 돕는 것이다.

[자료 2. V2G 시스템의 부하 평준화 그래프]

출처: 2015년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집 2015. 7. 15 - 17

셋째로, V2G를 이용하는 소비자 입장에서 경부하, 중간부하, 최대부하 때의 전력량 요금의 차이를 통해 차익을 얻을 수 있다는 것이다. 한국전력에서 발표한 전기자동차 충전전력요금표와 계절별, 시간대별 부하 구분에 따르면,  하루 2시간씩 총 10kWh를 송전하는 가정에서 하루에 1500원의 차익을 얻을 수 있다. 다음에서도 논하겠지만, 이는 미미한 수준으로 더 큰 이익실현을 위해서는 대책이 필요하다.

 

국내 V2G 상용화 현황

2009년 제주 SG 실증단지사업을 시작으로 국내 V2G 상용화를 위한 다양한 노력들이 있었다. 2015년에는 산업부의 주도로 'V2G 실증용 전기차 충전소'를 설립했고, 2017년에는 현대모비스에서 양방향 충전기를 개발하는데 성공하여 한국전력공사의 가상 전력 시나리오와 실시간 전력데이터를 통해 실차 검증까지 마쳤다. 2021년에 들어와 전기차가 활발히 출시되기 시작했는데 현대자동차에서는 아이오닉5에 양방향 충전기를 탑재하였다. 양방향 충전이 가능해야만 차량에서 전력망으로 혹은 차량에서 가정으로 전력을 공급할 수 있기 때문에 이는 큰 성과라 할 수 있다. 그렇다면 이러한 노력들의 결과로 실제 국내 전력망에서 V2G의 영향력은 어떨까?  

[자료 3. 국내 V2G 상용화 연도별 현황 ⓒ조채완 ]

 

V2G의 어려움

V2G는 현재 국내 상용화를 위해 많은 노력을 기울이고 있지만 아직까지 부족한 것이 사실이다. V2G 사업은 일정 규모가 갖추어져야 유의미한 효과를 볼 수 있는데, 전기차 수량이 부족하기 때문이다. 그렇다면 이러한 문제의 원인과 해결책은 어떤 것들이 있을까?

현재는 V2G용 전기 거래가 제도적으로 허용되지 않는 상태이다. 따라서 적합한 제도의 확립이 꼭 필요하다. 또한 V2G 기반의 서비스가 시행되기 위해서는 국제표준과 충전소, 그리고 전력시장 등 적정한 수준의 인프라가 요구된다. 이를테면 DC에서 AC로 변환을 하려면 차량외부에 고가의 변환장치가 필요한데, 이는 충전소 구축 시, 차량 대수 만큼 변환장치를 설치해야 한다는 의미이다. 이렇게 되면 초기 투자 비용이 증가할 수 밖에 없는데 이를 누가 부담할 것인지 또한 중요한 화두이다. 이 두가지 문제가 해결되지 않는다면 근본적으로 전기자동차의 수량을 늘리기에는 무리가 있을 것으로 생각된다.

 

결론

 

 

국토교통부의 보도자료에 따르면, 2022년 기준 전기자동차 누적 등록은 241,182대 라고 한다. 이를 SK렌터카의 실증사례를 기준으로 1시간당 방전속도를 5kwh로 설정하고 최대 효율을 위해 이상적으로 등록된 전기자동차 241,182대가 모두 V2G 서비스를 이용한다고 가정해보자. 계산해보면 1,205,910kwh = 1,206Mwh로 2022년 5월31일 기준, peak 시간대 전력 사용량 = 68,000MW 에 비해 매우 미미한 수준이다. 따라서 전기 자동차의 이용률 증가는 시급하고 필수적인 문제라고 할 수 있다.

정부에서는 V2G용 전기거래 및 소비자 안전법률 같은 제도적 문제 개선에 더욱 관심을 가지고 소비자가 V2G 기술에 관심을 갖고 전기자동차를 많이 구매할 수 있도록 유도해야한다. 또한 소비자는 환경문제에 더욱 관심을 가지고, 최대 차익실현을 위해 어떻게 전기자동차를 탄력적으로 운행할 것인지 고민해보아야 한다. 이러한 노력들이 합쳐져서 머지않아 V2G가 국내 전력망에 큰 기여를 할 수 있는 날이 오기를 기대해본다.

 

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참고문헌

[V2G란?]

1)"V2G", 나무위키, 2021.05.17, https://namu.wiki/w/V2G

[V2G의 장점]

1) 이순정, "V2G 시스템의 계통연계에 대한 국제 표준 동향 분석" 2015년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집 ,17쪽, 2015년

[V2G의 어려움]

1) 임소현,손종민,"미래의 전기차와 충전소",딜로이트 인사이트 편집국, 2021.03.21