충전인프라 모델 제안 - 에너지 자립호 모델 ②

에너지 자립호형 충전소는 초기 단독주택을 중심으로 기획되어야 할 것이다. 우리나라 대부분의 주거형태인 공동주택은 단기간에 신재생의 활용이나 전기차 충전소의 설치가 쉽지는 않은 상황이다. 이는 공동의사결정에서 나타나는 이기심이 가장 넘기 힘든 산이 될 것이기 때문이다. 내가 갖고 있지 않은 전기차에 대한 배려나 내가 쓰지 않는 수준의 전력량을 위한 신재생에너지 설치비용을 지불하면서까지 공공적 차원에서 찬성하는 것은 쉬운 일이 아니기 때문이다. 그런 이유로 초기의 에너지 자립호형 충전소는 스스로의 차량을 위한 단독주택 혹은 최소규모 공동주택을 대상으로 해야 할 것이다.

단독주택의 에너지 자립호 모델은 전기차의 구입과 연계하여 구상할 수 있다. 전기차를 구매하고 단독주택에 거주하는 구매자에게 자체충전 시스템으로 자립호 모델을 추천하는 방안이 될 것이다. 미국의 테슬라가 제공하는 모델에 기준하여 투자비용을 산출해 보면 한국의 태양광 임대 사업자의 투자비는 3kW 용량 기준으로 600만원이다. 이 태양광 에너지를 저장하는 테슬라의 14kWh 파워월2 가정용 ESS는 가격이 약 600만원(5,500불)에 설치비가 200만원(1,500불) 수준으로 태양광 패널 가격을 포함하면 1,400만원의 투자비가 필요하다. 투자비의 중복성을 감안하면 약 1,200만원 정도를 생각할 수 있다. 전기차를 구매하는 고객이 이 제안을 수락할 경우, 전기차 사용자는 자체 충전시스템을 갖게 된다. 문제는 충분한 전기에너지의 확보가 가능할 것 인가이다.

한국의 일조량을 보면 2015년 기준 경북 영덕지역이 연평균 2,550시간으로 가장 많았으며, 제주지역이 연평균 1,854시간으로 가장 적은 일조시간을 갖는다. 대략 평균 2,200시간으로 하루 약 6시간 정도의 일조량인데, 이에 태양광 패널에서 고려되는 종합효율계수(그늘, 먼지, 적운, 적설, 환경오염도, 태양광 모듈 표면온도를 통한 온도계수, 인버터 평균효율, 태양광 모듈 연결 배선 상태 등의 요인) 0.7을 적용하면 실제 일조량은 4.2시간 정도가 나온다. 이를 3kW 태양광 패널을 이용해 충전하면 ESS에 매일 밤 12kWh 수준의 전력이 충전된다. 12kWh의 전력은 일반적인 전기차의 연비(6km/kWh)를 고려하면 70km 이상 주행 가능한 전력으로 일반적인 직장인의 출퇴근이나 생활에는 충분할 수 있는 수준이다. 하지만 단독주택 소유자를 위한 자가 충전 솔루션인 완속충전기는 정부보조금 300만원을 감안하면 400만원의 투자비로 kWh 당 약 100원으로 충전이 가능하다. 비교해보면 아래와 같다.

	투자비	월 기본료	월 충전요금 (12kWh)
에너지 자립호	1,200만원	0원	3만원 (3% 이자비용)
완속충전기	400만원	1만원 (3년간 면제)	1만원 (3% 이자비용) 3.6만원 (3년간 50% 할인)

완속충전기에 대한 정부의 새로운 정책은 3년간 기본료 면제와 충전요금 50% 할인이어서 충전비용과 이자비용을 감안하면 완속충전기는 2019년까지 3년 동안은 월에 2만 8천원으로 에너지 자립호의 3만원에 비해 조금 저렴하게 이용이 가능하나, 이후에는 5만 6천원으로 거의 2배의 비용이 발생한다.

특히 태양자원이 증가하는 여름의 경우에는 에너지 자립호를 이용하면 더욱 효율적으로 전력을 사용할 수 있다. 평균에 비해 높은 일조량을 보이기 때문에 하루에 발생되는 전력의 양이 크게 증가하며, 이는 에어컨 사용시기와 맞물려서 기존 전력소비의 최상위 구간 전력 요금을 절감하는 효과를 주게 되어 예상되는 절감효과는 더욱 커질 것이다. 발전된 태양전력을 1차로 에어컨에 사용하고 남는 전기는 가정용 ESS에 충전하여 야간에 전기차에 충전하는 방식으로 최적화된 신재생에너지 활용방식이 성립되게 된다.

이 방식은 현재 태양광 대여사업에 전기차라는 효율적인 수요처가 늘어나고, 발전량이 많을 때를 위한 보조 배터리가 추가되는 모델이어서 기존 태양광 대여사업보다 매력적이다. 아울러 향후 전력재판매 모델이 성립하게 되면 전기차의 배터리는 V2G를 구현하는 핵심 수단이 될 것이다.