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by LS ELECTRIC Jun 16. 2023

일론머스크는 왜 태양광패널과 ESS를 팔고 있나?

테슬라의 홈페이지에 들어가면 전기차 모델 탭 옆에 태양광패널이 탑재된 지붕 ‘솔라루프’와 태양광패널, ESS모델인 ‘Powerwall’이 있다. 이는 최근 테슬라의 신형 모델보다 테슬라의 에너지산업과 ESS가 주로 언급되고 있는 상황을 이해할 수 있다.

테슬라의 사업 계획은 자동차 산업을 넘어 태양열 ‘에너지 산업’에 큰 가치를 두고 있다. 이 글에서는 일론머스크가 진행 중인 대규모 프로젝트 중에서 테슬라의 숨겨진 무기라고 불리는 ‘테슬라 에너지 사업’을 살펴보겠다. 또한 해외에서는 탄소중립정책과 함께 급성장하는 ESS시장이 우리나라에서는 왜 침체되는지 어떤 방향성을 가져야 하는 지에 대한 생각을 나눠보고자 한다.

일론머스크의 에너지 사업 진출 과정

1.SolarCity(솔라시티) 인수

2016년 테슬라는 태양열 전지판 설치 회사인 솔라시티를 인수하여 ‘Tesla Motors’에서 ‘Tesla.Inc’로 변경하였다. 이는 테슬라가 자동차 회사의 정체성을 넘어 에너지 회사로 넘어가는 시작이었다. 하지만 인수 과정에서 일론머스크는 많은 비판을 받았다. 솔라시티는 일론머스크의 사촌이 경영하는 회사였고 인수 당시 재정적 어려움을 겪고 있어 일론머스크가 사적인 판단에 회사를 인수했다는 오해를 받았기 때문이다.

일론머스크는 투자자들에게 소송도 당하는 상황이었지만 테슬라의 비전인 ‘지속 가능한 에너지로의 전환’을 언급하며 테슬라가 머지않아 태양광업계에 선두주자가 될 것이라고 굳건히 외쳤다. 이 비전은 SpaceX의 비전인 ‘지구를 넘어서 우주로’와도 연결이 되면서 시간이 지날 수록 많은 사람들에게 인정을 받았다.

2.테슬라의 에너지 사업의 전략 : ‘23년 3월 1일 테슬라의 미래전략 Marsterplan3 발표

테슬라는 ‘지속 가능한 에너지’로 어떻게 전환할 것인지 마스터플랜1과 2를 발표했다. 7년 전 마스터플랜2에서 에너지는 언급되지 않았고 석유를 전기로 대체하는 것을 핵심으로 했었다. 세부 내용은 전기차 생산 증가, 자율주행 보급, 공유 차량 확대에 관한 목표였다. 제시된 목표는 규제에 의한 한계를 제외하고는 단기간 빠르게 이루어졌다.

이로 인해 올해 발표된 마스터플랜에 사람들은 더 집중했고, 이번 마스터플랜3에서는 에너지가 주요 키워드로 언급되었다.

이번 목표는 화석연료대신 재생에너지를 사용하여 전기를 만들어 저장하고, 유통하는 것이다. 즉, 태양광패널을 이용하여 에너지를 만들고, ESS와 전기차를 사용하여 에너지를 저장하고, 개인별 잉여에너지 발생 시 거래가 가능한 에너지거래시스템을 보급하겠다는 것이다. 이 목표는 멀어 보이지만 마스터플랜3에 많은 대비책을 포함시켜 가까운 미래라고도 평가받고 있다.

2022년 미국의 에너지 산업의 시장규모는 자동차 산업의 규모보다 10배이상이라고 발표되었다. 2050년까지 탄소중립을 실천하기 위해 전세계 국가가 많은 정책을 내면서 모든 에너지의 전기화는 필연적이며 이때의 재생에너지와 에너지저장장치의 성장은 정해진 미래이다. 이러한 배경을 기반으로 전세계적으로 에너지 시장의 규모는 1,000조원이 넘는 시장으로 환산된다. 테슬라의 마스터플랜은 전세계가 추구하는 방향성과 일치되어 많은 수익이 날 것으로 예상된다.

3.테슬라 에너지 사업 모델

- 태양광 패널 : Solar Roof(솔라루프), Solar Panels(태양광패널)

솔라루프는 태양광 패널이 장착된 고급형 레고식 지붕자제이다. 태양광 모듈 가격이 점점 낮아지고 있어 테슬라는 최근 솔라지붕 설치에 있어 공격적인 가격 경쟁에 돌입했다. 다른 경쟁사보다 평균적으로 30% 낮은 가격에 추가 옵션 상품도 제공한다. 솔라루프의 디자인과 내구성은 다른 고급 재료를 사용하는 지붕과 비교해도 압도적으로 가성비가 좋다. 그래서 현재 미국에서 큰 인기를 끌고 있으며 전 세계로 확장될 가능성이 크다고 생각된다.

- 에너지저장시스템 : Powerwall(파워월), Megapack(메가팩)

테슬라의 전기차에 탑재된 것과 같은 종류의 대형 배터리인 파워월은 집 차고나 외부 벽에 설치될 수 있다. 테슬라 솔라지붕을 통해 태양열에서 전기로 전환된 직류 전기 에너지는 테슬라 인버터를 통해 교류 전기로 변환 후 테슬라 파워월에 저장된다. 하나의 파워월은 13.5kWh의 전력량을 저장하고 필요에 따라 파워월을 추가로 설치할 수 있다. 파워월과 솔라지붕을 함께 사용하면 완전한 독립적 전력생태계를 개인이 이룰 수 있게 함으로써 여러 이점이 있다.

4.모니터링 앱

솔라지붕을 통해 생성되는 전기, 파워월에 저장되는 에너지량, 이 외 모든 전기 사용량 등 구체적인 기록은 테슬라 앱을 통해 실시간 확인이 가능하다. 필요에 따라서 어느 정도의 전략을 저장하고 사용할지를 미리 설정하고 사용할 수 있다. 또한 비상시를 위한 백업 기능이 있어 심한 폭풍우 등의 날씨 예보를 감지하면 자동으로 파워월이 전력을 100% 저장하고 정전상황을 대비한다.

5.에너지거래시스템 : Autobidder(오토비더)

테슬라는 개인이 솔라패널로 에너지를 발전 후 남는 에너지를 거래할 수 있는 에너지거래시스템 ’오토비더’를 만들고 있다. 오토비더는 사우스오스트레일리아의 HRR(Hornsdale Power Reserve)에서 성공적으로 운영 중이며 시장 입찰 방식의 경쟁을 통해 전력의 가격을 소비자 입장에서 낮추며 판매자에게는 수익을 줄 수 있는 시스템이다.

1974년 PC가 사용화 되기 전 빌게이츠는 ‘가정에서 개인이 컴퓨터를 쓸 수 있는 세상’을 비전으로 세워 현재 이룩하였다. 2016년 일론 머스크는 ‘가정에서 개인이 에너지를 발전할 수 있는 세상’의 비전으로 위와 같은 산업을 구축하였다.

현재 테슬라의 비전이 현실화되고 있는 과정에서 우리나라 정부 및 에너지기업들은 이러한 시대를 위한 준비가 필요하다고 생각한다.

우드매킨지 자료에 따르면 세계 ESS설비의 규모는 연평균 31%성장, 2030년에 60조원 시장이다. 이 시장을 위하여 중국, 미국, 유럽 등 전세계적으로 뛰어들고 영역을 확장하고 있는 가운데 우리나라의 ESS시장은 크게 위축이 되어 있다.

우리나라 ESS 설치 사업장은 2018년 975개에서 21년 약 100개가 안되는 수량으로 급격하게 줄었다. 시장이 크게 위축된 이유는 ESS 화재를 꼽을 수 있는데, 2018년 국내 18건 화재에서 21년은 2건으로 줄었지만 규제 강화 및 산업의 시장 축소로 악순환이 가속화되고 있다. 무너진 ESS생태계 복원을 위해서는 화재를 예방하는 기술개발이 선행되어야 하고 이후 신규 투자와 규제 완화 정책이 시급하게 필요할 것으로 생각한다.

우리회사는 국내 ESS활성화를 위해 ESS 화재예방시스템 BTS(Battery Temperature Sensing)을 개발하였다. 2020년 처음으로 개발된 BTS는 ESS 배터리 셀까지 실시간으로 온도를 측정할 수 있는 센서로 해당 제품에 적용된 센싱 방법은 우리회사의 특허로 출원되었다. 뿐만 아니라 2021년에는 화재로 이어질 수 있는 특정 배터리 셀, 모듈에만 집중적으로 소화하는 국소 소화 장치(Spot Extinguisher)를 추가하여 정밀 온도 감시 뿐만 아니라 직접적으로 화재를 진화하는 기능을 강화했다.

이는 배터리의 열폭주를 미연에 방지하고 화재를 진압할 수 있는 BTS는 배터리 기술적 한계와 무너진 ESS의 생태계의 해결사가 될 것이라고 생각한다.