파카코리아, 국내 ESS 생산라인 시범 구축

글로벌 ESS 시장공략을 향한 챔피언 로드!

황 주 상 기자

현재 파카코리아는 경기도 화성시 장안면에 위치한 공장에서 국산화를 위한 1차 공정을 구축 완료한 상태다.

파카하니핀 아시아퍼시픽 오토메이션 승도현 사장(이하 승 대표)은 “당사는 최근 국내에서 진행 중인 에너지 분야 ESS에서 활용할 수 있는 2MW급 PCS의 생산라인을 시범 구축했으며, 이르면 2015년까지 국내시장에 공급할 수 있는 모든 공정을 완료할 계획”이라고 전했다.

Champ1. 오랜 경험을 통해 획득한 글로벌 ESS 경쟁력

파카가 ESS 사업을 시작한 것은 불과 약 6년 전인 2008년이었다. 시기를 따지면, ESS 시스템을 비롯한 스마트그리드 시장이 전 세계적으로 주목을 받기 시작한 시기라고 할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 미국 ESS시장내 파카의 점유율은 60%에 육박한다. 이 수치는 미국내 대부분의 발전사들이 파카의 제품을 사용한다는 의미이기도 하다.

이렇듯 단시간 내 성공이 가능했던 것은 사업을 시작하기에 앞서 파카가 오랜기간에 걸쳐 기술력 구축 및 사업전략을 모두 완료한 상태였기 때문이다. 달리 말하면, 이는 그동안 관련 분야에서 축적해 온 파카만의 40년간의 경험 때문이기도 할 것이다.

승 사장은 “우리는 ESS 시장에 진입하기 위해 약 10여년간 연구개발을 지속해 왔다. 이로 인해 파카는 미국의 ESS 시장과 서로 호흡하며 성장할 수 있는 체계를 만들었으며, 실제로 미국시장이 성장함에 따라 파카 또한 함께 성장해 왔다”고 말했다.

Champ2. 이제 한국을 중심으로 아시아 영향력 강화 도모

최근 수년간 대체에너지의 추세는 태양광 및 풍력을 중심으로 움직였다고 해도 과언이 아니다. 하지만 최근에는 신재생에너지의 균형이 태양광에 편중되면서 풍력 및 기타 에너지산업이 다소 침체된 분위기를 띠게 됐다. 태양광시장 또한 일본 등과 같은 특이 케이스를 제외하고는 다소 둔한 성장률을 보인 것도 사실이다. 반면, 에너지 배터리 부문은 고도로 성장하고 있다. 이러한 에너지 배터리 시장의 성장에 파카 또한 일조하고 있다. 무엇보다 주목할 점은 이러한 점유율이 아직 성장 진행중이라는 것이다. 현재 미국시장에서 파카의 PCS의 점유율은 약 60%로 2014년 말 기준으로 전 세계적으로 약 123MW의 설치실적을 거뒀으며, 현재도 수많은 프로젝트가 동시 진행 중에 있다. 파카코리아는 이번 2MW급 PCS의 국내생산을 위한 시설을 구축으로 앞으로 아시아지역에서의 시장 영향력이 더욱 늘어날 것으로 보인다.

그렇다면, 이미 다양한 사업성과를 기록하며 글로벌 경쟁력을 입증한 파카가 아시아지역의 첫 진입타깃으로 한국을 선택한 이유는 무엇일까? 이는 아시아내 한국이 가지고 있는 성장잠재력이 높다는 것으로 해석할 수 있다.

승 사장은 “아시아에서 한국시장의 엔지니어링 기술은 상당히 높은 위치를 점하고 있다”며, “무엇보다 파카의 글로벌 스팩에 대응할 수 있는 개방적인 수용능력을 가진 시장이어야 했다. 그런 의미에서 한국시장은 안성맞춤이었다”고 전했다.

에너지 컨버전 부문과 관련해 파카는 PCS의 제조에 중점을 두고 있다. 이를 위해 파카는 고기능, 고성능, 대용량 PCS 전문의 디비전인 글로벌 에너지 그리드 타이(이하 EGT)을 통해 PCS의 개발·생산을 수행할 수 있는 공정라인을 두고 있다. 현재 미국의 샬럿에 소재하고 있는 제조공장을 중심으로 생산라인이 가동되고 있으며, 이렇게 본사에서 제조하고 있는 제품은 중국의 우시, 인도의 첸나이, 그리고 한국의 장안 공장에 이식돼 파카의 아시아 공략을 위한 발판이 될 것으로 기대된다.

Champ3. 실외형 PCS 유지보수비용 절감

파카 제품의 가장 큰 특징은 에너지 밀도가 높다는 점이다. 파카의 2MW급 PCS는 경쟁사 대비 절반 수준의 체적에 더해 평균 98.3%의 에너지 효율을 기록하고 있다.

이에 비해, 경쟁사들은 2배의 크기에 평균 96%의 효율을 보인다. 이 설치면적과 2.3%의 운영 효율의 차이는 곧바로 소비자가 부담해야 하는 설치 및 운영비용의 차이로 직결되며, 장시간 연속 운전시 그 차이는 생각보다 크다.

ESS 시스템에서 에너지 효율성은 시장성과 직결될 만큼 핵심적 부분이라 할 수 있다. 이렇듯 높은 에너지 밀도는 전 세계 어떤 기업도 구현하지 못한 파카만의 고유기술이라 할 수 있다.

파카의 PCS가 보유한 높은 에너지 효율은 이산화탄소의 배출 저감에도 상당한 영향을 미친다. 특히, 탄소 및 유해가스 배출량에 따라 비용부과 및 판매가 가능한 탄소배출권 등의 제도가 시행되는 최근과 같은 경우에 이러한 탄소의 저감이 장비사용에 있어서 중요한 고려사항으로 작용하고 있다. 파카코리아 오토메이션디비전 이상용 상무는 “2MW의 PCS 1대를 기준으로 봤을 때 파카는 연간 약 57톤의 이산화탄소를 저감할 수 있다”며, “이 수치는 경쟁사들이 기록한 저감률의 약 2배에 가까운 수준”이라고 설명했다.

Champ4. 자체 냉각시스템으로 장비 수명 연장 및 소형화 실현

또한, 우수한 냉각시스템으로 장비의 수명을 연장한 점도 눈에 띈다. ESS와 같이 에너지 관련 시스템에서 냉각기능은 장비의 고장 및 오류 가능성 여부를 결정짓는다. 특히, 단시간이라도 가동이 중지되면 관련 산업에 치명적인 손실을 가져다 준다는 점에서 장비가 발산하는 열은 관련 제조사들에게 있어서 가장 큰 적이라 할 수 있다.

파카의 어드밴스드 쿨링시스템은 환경무해성을 입증받은 액체 냉매를 사용해 냉각순환 환경을 구현한다.

이상용 상무는 “이러한 냉각시스템은 에너지 사용률을 최소화하는 한편, 효율을 오히려 증대시키는 효과를 가져올 수 있다”고 설명했다.

어드밴스드 쿨링시스템은 PCS 장비의 콤팩트화에도 기여한다. 그동안 경쟁사들의 PCS에는 필수적으로 요구되는 별도의 냉각공조장치가 필요했다. 하지만 파카의 제품은 별도의 장비 설치가 없어도 자체적인 냉각시스템을 구축할 수 있기 때문이다.

실제로 일반적인 PCS의 장비는 트랜스포머의 약 2배에 가까운 크기인데 반해 파카의 PCS는 트랜스포머와 비슷한 크기이다. ESS 시스템에서 가장 중요한 것은 배터리의 성능향상과 경제성이다. 특히, 대부분의 산업에서 사용하는 PCS 장비가 야외에 설치된다는 점에서 배터리의 소형화는 보관장소 및 설치유지 비용에도 긍정적인 영향을 미친다.

최지호 상무는 “이러한 냉각시스템은 부가장비 설치비용과 함께 장비에 공급하는 에너지까지 모두 절감할 수 있다는데 의의가 있다”며, “이러한 통합형 시스템은 최종적으로 장비의 소형화를 구현해 설치비용 등을 비롯한 잠재비용을 절감할 수 있다”고 전했다.

Champ5. 손쉬운 유지보수로 고정비용 절감

현재 발전사들이 장비사용에 가장 고려하는 요소 중 하나는 시스템의 사용면적, 그리고 설치 및 연계에 소요되는 시간 및 비용, 그리고 인력이다.

기존의 PCS 장비는 콘테이너 내부에서 유지보수를 해야 했다. 이에 따라 비용 및 시간이 많이 소요되는 어려움이 따랐다. 하지만 파카의 옥외형 PCS(890GT-B시리즈)는 콘테이너 외부에서 모듈 분리와 보수가 가능해 단시간에 모든 작업을 완료할 수 있다.

파카가 ESS의 개발에 있어 가장 역점을 두고 있는 점은 바로 작동중지시간의 최소화였다.

하지만 이러한 작동중지시간 최소화의 고려대상에 들어가는 것은 비단 정전 및 오류 등의 비정기적인 사고 뿐 만이 아니다. 유지보수 등과 같이 장비의 수명을 유지 및 연장할 수 있는 작업 또한 일정시간 작동을 중지해야만 한다.

장비에 있어서 지속적인 유지보수는 곧바로 발전사 전체의 효율성과 연결된다. 때문에 그동안 사용자는 유지보수의 최소화를 통해 비용을 절감할 수 있는 방법을 고려하지 않았다. 유지보수의 최소화는 곧 장비의 수명과 발전사의 수익성과도 연계되기 때문이다. 이로 인해 유지보수시간 및 비용, 그리고 인력은 그동안 어쩔 수 없이 소요되는 고정비용으로 여겨져 왔다. 하지만 파카의 옥외형 PCS는 외부에서 모듈 방식으로 교체가 가능해 설치는 물론, 보수 및 유지가 수월하다.

이 상무는 “파카의 옥외형 PCS는 사용자가 유지보수를 하는 데 평균적으로 20~30분정도 밖에 소요되지 않는다”며, “이를 통해 장비운용정지시간을 최소화하고 그에 따른 간접비용을 절감할 수 있다”고 설명했다.

Champ6. 독자적 전력망 솔루션 제공

이밖에도 파카의 EGT(계통연계전력망) 솔루션은 오지 및 산간벽지 등 전력공급이 원활하지 않은 지역에 별도의 전력망을 구축하는 마이크로그리드 오퍼레이션, 전력수요가 적을 때 저장해뒀다가 수요가 증가하는 시간에 출력하도록 유도하는 피크 셰이빙 등 다양한 서비스를 제공하고 있다.

이중, VAR 서포트와 마이크로그리드 오퍼레이션 솔루션은 현재 국내 정부기관이 진행하고 있는 에너지자립섬 등 스마트그리드 관련 정책 및 사업과 맞물려 있는 부분이 많다. 이에 파카는 이러한 기능들이 향후 국내시장에서 수행할 관련 프로젝트에서 핵심적 역할을 담당할 것으로 기대하고 있다.

VAR 서포트는 전력망이 대형급인 수용가를 위한 무효전력 보상 서비스이다. 기본적으로 대량의 무효전력을 발생하는 수용가는 결과적으로 에너지 효율을 격감시킨다. 이에 파카는 VAR 서포트 서비스를 통해 에너지그리드에 가해진 부담을 덜어주기 위해 이를 보상하는 전력을 생성해 전력계통의 실효율을 향상시킨다.

마이크로그리드 서비스는 기타 모듈 애플리케이션과 달리 독자적으로 주파수와 전류를 정리해 출력할 수 있는 특징을 가진다. 기존의 전류장치들의 출력시스템은 그리드 주파수에 의해 유도된다. 하지만 파카의 마이크로서비스는 고정도의 정주파수 정전압 기능을 구축해 독립적인 출력 기준망을 실현했다. 이러한 마이크로그리드오퍼레이션은 전기가 원활하게 소통되지 않은 고립된 지역에 효율적이다. 이러한 솔루션은 최근 한전에서 추진한 울릉도 에너지 자립섬 등과 같은 사례를 보면 알 수 있듯이 현재 국내를 비롯한 전 세계 ESS시장이 주목하고 있는 부분이다. 승 사장은 “이렇듯 파카의 PCS가 가진 다양한 기능은 각 사용자가 처한 상황 및 환경에 적합한 최적화 솔루션을 제공할 수 있을 것”이라고 전했다.

Champ7. 시장과 함께 호흡할 수 있는 성장방안 구성할 것