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V2G

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#V2G #자동차 #전기

  • 연관 테마구분: 자동차, 전기

  • 개괄

    • 전기차의 막강한 영향력, V2G 성장과 주택용 태양광 산업 지각변동
      • [전기차에 저장된 전력을 전력망에서 활용하는 V2G(Vehicle to Grid)]에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 더해 전기차가 가정의 에너지 소비와 생산 패턴에 미치는 영향에 주목해야 한다. 전기차 구입시 전기 사용량 증가에 따라 전기요금에 대한 민감도는 올라가고, 전기요금을 절약할 수 있는 솔루션인 주택용 태양광과 ESS에 대한 설치유인도 증가한다.
      • 이를 노린 [전기차 회사의 에너지사업 확장]도 진행중이다. 테슬라는 이미 오래전부터 주택용 태양광 사업을 진행해왔고, 최근 GM은 이 대열에 동참했다. 홈 에너지 사업의 주도권을 차지하기 위한 전기차 회사와 에너지 회사간 경쟁이 예상된다.

  • 기본정보

    • 전기차를 이용해 전력시장에 참여하는 V2G (Vehicle to Grid)는 전기차의 총 소유비용(TCO, Total Cost of Ownership)를 절감할 수 있는 요소로 관심을 끌고 있다. 그러나 전기차와 V2G의 잠재력은 이에 그치지 않는다.

    • 전기차의 대용량 배터리를 이용한 장주기 ESS(Long Duration Energy Storage System)로서의 활용, 전기차 충전기 및 주택용 태양광 시스템(Residential Solar & ESS) 사업과의 연계, 그리고 이러한 시스템 구축을 위해 금융을 제공하는 리스 및 대출사업까지 다양한 영역과 연계가 가능하다. 테슬라와 같은 전기차 회사가 자동차 회사가 아닌 에너지회사로 포지셔닝하는 이유다.

    • 전기차의 배터리 활용, V2X 전기차에는 대용량의 배터리가 장착된다. 이 배터리에 저장된 전력을 주행 뿐 아니라 다른곳에 사용하려는 시도는 통칭하여 V2X로 불린다. V2X는 자동차에 저장된 전력을 양방향 충전기(Bi-Directional Charger)를 통해 외부에서 활용이 가능하게 하는 기술이다.

    • V2X는 기초적으로는 V2L(Vehicle to Load)과 같이 일반 전자기기 등에 사용하는 것부터 시작해, 가정에 전력을 공급하는 V2H(Vehicle to Home), 전력망으로 전력을 역송하는 V2G(Vehicle to Grid)까지 확대된다.

    • V2L이 차량의 전력을 전자기기에 활용할 수 있는 형태로 바꿔주는 기능만이 필요하다면 V2H에서는 차량 뿐 아니라 차량의 전력을 받아 주택 전체로 보낼 수 있는 주택용 전력 관리 시스템(HEMS, Home Energy Management System)이 필요하다. V2G에서는 차량의 전력을 전력망으로 역송하기 위해 전력망 운영자와 사전에 계약을 체결하고 시장의 신호에 따라 전력을 역송할 수 있도록 관리하는 VPP 시스템이 필요하다.

    • 전기차에 저장된 전력을 전력망에 역송하는 V2G에 대한 관심이 높아지는 것은 차량의 [대용량 배터리와 상대적으로 긴 유휴시간] 즉 주차시간 때문이다. 대용량 배터리는 장주기 ESS로서의 활용 가능성 측면에서, 긴 주차시간은 이용되고 있지 않은 자원을 전력시장에 최적화하여 타 용량자원 대비 낮은 비용으로 활용이 가능할 것이라는 비용적 측면에서의 기대를 안겨준다.

    • 전기차 구매는 전기요금 절감을 위한 솔루션 구매로 연계 가능

      • V2G 수익은 고객에게는 전기차의 총 소유비용(TCO, Total Cost of Ownership)을 절감시키는 요인으로 작용할 수 있다. 전기차의 연간 충전량 4,000kWh 가정에서, 전력요금을 kWh당 0.4달러로 가정하면 연간 전기차 충전에 소요되는 비용은 약 1,600달러다. 연간 400700달러의 V2G 수익은 연간 충전비의 2544%에 해당한다. 차량 구매비용 대비는 적은 금액일 수 있으나, 유지비 측면에서는 적지 않은 비중이다.
      • [전기요금에 민감한 고객들은 주택용 태양광과 ESS 등의 구매도 고려]할 수 있다. 주별로 다르나 미국의 도매전력요금은 kWh당 0.020.1달러 수준인 반면 소매전력요금은 kWh당 0.10.5달러 수준이다. 송배전 등 여러 비용이 포함되기 때문이다. 주택용 태양광 시스템 회사인 Sunrun은 주택용 태양광 설치시 기존 유틸리티 전력가격 대비 20% 수준의 전력요금 절감이 가능함을 주장한다.
      • 앞서 보았듯이 전기차를 구매한 고객은 전기요금에 대한 민감도가 높아지고, 전기요금을 절약하려는 니즈가 높아질수 있다. 이렇게 V2G와 주택용 태양광 등은 전기차와 구분되는 개별 사업이나, 전기차 구매고객이라는 동일한 소비자의 필요에 의해 연결될 수 있다.
      • 전기차 구매고객의 필요라는 공통분모에 기반할 경우 상대적으로 쉽게 교차판매(Cross Sales)가 가능하며 이는 개별사업으로 연결시에도 고객획득비용(CAC,Customer Acquisition Cost) 절감이라는 시너지 창출이 가능하다. 고객획득비용은 주택용 태양광 업체의 비용 중 큰 부분을 차지하는 중요 요소다. 한 예로 Ford와 Sunrun의 협력사례를 들 수 있다. F-150 Lightning 구매고객에게 Sunrun은 Ford를 대신하여 주택에 충전기를 설치하는 대신, 전력요금 절약을 위한 주택용 태양광 및 ESS 솔루션에 대한 마케팅을 진행할 수 있다. Ford는 전기차 충전기를 설치할 수 있는 설치업체(Installer)를 얻고, Sunrun은 자사의 솔루션을 홍보할 수 있는 마케팅 기회를 얻는다.

  • 시장전망(트렌드/향후전망)

    • 현대차는 전기차에 양방향 충전을 지원하는 한편, 유럽의 VPP 사업자인NextKraftwerke와 V2G 관련해서도 협업을 시작했다. 주택용 태양광 판매중계 플랫폼인 Electrum과의 파트너십을 통해 주택용 태양광 및 ESS, 충전솔루션에대한 판매도 시작한 것으로 알려졌다.
    • GM은 작년 11월 사업부로서 GM Energy를 출범시켰다. GM Energy는 주택용 태양광, ESS, 전기차 충전기, V2G 등 종합 솔루션과 이를 관리하는 서비스를 제공할 예정이다. Ultium이라는 브랜드 하에 주택용 ESS와 태양광 등을 포함한 홈 에너지 솔루션인 Ultium Home, 상업용 ESS 솔루션인 Ultium Commercial, 전기차 충전 관련 솔루션인 Ultium Charge 360으로 브랜드를 세분화하여 시장을 공략 예정이다. 이는 태양광, ESS, 전기차 충전, VPP 사업을 모두 진행하고 있는 테슬라와 유사한 전략으로 읽힌다. 다만, GM은 아직 부족한 역량을 보완하기 위해 태양광 전문 기업인 SunPower와 충전기 설치 및 주택용 태양광 등의 분야에서 협력할 것임을 발표했다.
    • TSLA는 주택용 ESS인 Powerwall을 기반으로 미국에서 압도적인 시장점유율을 보이고 있으며, 주택용 태양광 사업도 오래 전부터 추진해 왔다. 다만, 양방향 충전과 같은 V2G 관련 기술 도입에는 적극적이지 않은 모습을 보였다. 이는 테슬라가 이미 주택용 태양광과 ESS, VPP 사업을 진행하고 있는 만큼, 주택용 ESS 사업과 경쟁이 될 수 있는 V2G에는 상대적으로 소극적으로 대응하고 있는 것으로 해석하기도 한다. 그러나 테슬라도 2025년까지 양방향 충전을 제공할 예정임을 올해 초에 밝혔다.
    • Nissan은 자체적으로 기술을개발하는 한편 외부와 적극적인 파트너십을 진행해 왔다. 동일본 대지진 발생 이후 전력망 안정성 향상을 위해, Nissan은 가정이나 건물에 비상시 또는 피크시간대에 전기차인 LEAF를 활용해 전력을 공급하는 양방향 충전 솔루션을 개발, 탑재했다. 이후 Nissan은 V2G, V2H, V2B 등 다양한 솔루션을 대상으로 일본, 미국, 유럽, 호주 등 다양한 국가에서 데모 프로젝트를 진행했다. Nissan은 V2G를 위해 외부 회사와의 파트너십도 적극적으로 진행했는데, EDF Group와는 파트너십을 통해 Nissan은 차량 부분을, EDF는 V2G서비스와 전력망 관련 부분을 담당하는 구조로 협업했다. ESS 및 스마트 충전 솔루션 기업인 Mobility House에도 투자하고 협업을 진행하고 있다.

  • 세부정보

    • V2G와 VPP간의 주도권 싸움

      • Nuvve와 같은 V2G 전문 회사들은 운행형태와 충방전 패턴 예측이 용이한 학교 버스 등과 같은 상업용 편대 자산을 대상으로 파일럿 테스트를 진행하며 관련 솔루션을 개발하고 있다. 이 회사들은 유틸리티 회사, 자동차 OEM, 전기차 충전사업자들과의 협업을 통해 V2G만의 별도 생태계를 구축하려 하고 있다.

      • 반면 기존 VPP 사업자, 특히 주택용 및 상업용 ESS를 중심으로 자산을 확보하고 있는 사업자들은 V2G를 VPP의 하위분류로 간주한다. 이 사업자들은 기존의 VPP자산과 네트워크를 바탕으로 V2G를 자산 포트폴리오에 추가하는 전략을 활용한다. V2G 사업이 본격화에 앞서 양 진영간의 주도권 싸움은 이미 시작됐다.

마지막 수정 일자
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