[이코노미스트 최영진 기자] 순수 전기차(BEV)는 전력 시장에도 새로운 패러다임을 불러오고 있다. 미래 에너지산업이라고 평가를 받고 있는 V2G(Vehicle-to-Grid)가 주인공이다. 전기차를 하나의 에너지저장장치(ESS)로 활용하는 것이다. 쉽게 말하면 전기차의 전력을 에너지원으로 사용한다는 의미다. 이게 가능하다는 것을 확인한 것은 V2L(Vehicle to Load) 기술을 구현한 것이다. 전기차의 배터리를 외부 장치의 전력 공급 장치로 사용하는 데는 큰 어려움이 없다는 것을 이미 확인했다. 

전기차의 전력량은 생각보다 크다. 전기차의 전력량은 배터리 용량에 따라 다르지만 보통 50~100키로와트시(kWh) 정도다. 기아 EV9 롱레인지 모델의 배터리 용량은 99.8 kWh, KG 모빌리티의 토레스 EVX의 80.6kWh, 소형차인 캐스퍼 일렉트릭 기본형은 42kWh다. 

보통 주택용 최소 계약전략은 3kW다. 최소 계약전략을 기준으로 토레스 EVX의 완충된 배터리를 26시간 정도 가정 전력으로 사용할 수 있다는 계산이 나온다. 3킬로와트 계약전략은 전용면적 60㎡(약 18평)을 기준으로 한다. 전기차 배터리의 전력량이 생각보다 큰 셈이다. 

또한 V2G가 가능하다는 것은 트럭이나 버스 등의 상용차를 제외한 승용차는 대부분 평일 출퇴근 시간을 제외하면 특정 장소에 주차되어 있다. 전기차가 이동하지 않는 시간에 전기차의 전력을 외부에 공급하면 되는 것이다. 전기의 가격이 시간대별로 다르기 때문에 비싼 가격에 전기차 전력을 팔고, 전기료가 저렴한 시간에 충전을 하면 되는 것이다. 

V2G는 태양광·풍력·수력 등의 재생에너지가 확대와 맞물리면서 재생에너지의 약점으로 꼽히는 변동성을 보완할 수 있는 수단으로 대두되고 있다. 재생에너지는 환경에 따라서 전력량이 들쑥날쑥하다. 비가 오면 태양광 에너지를 저장할 수 없고, 바람이 불지 않으면 풍력 에너지를 사용할 수 없다. 주위 환경에 따라 재생에너지는 변동이 큰 셈이다. 전 세계가 재생에너지 시대를 맞이하기 위해서 변동성이라는 약점을 해결해야만 한다. 이를 해결할 수 있는 수단으로 V2G가 떠오르고 있다. V2G 기술이 현실화하면 대규모 자본이 필요한 발전소 건설을 줄일 수 있다는 효과도 생긴다. 

자동차 업계는 V2G라는 최종 목표로 가는 단계를 V2L, V2H(home), V2B(Building), V2V(Village) 등으로 나누고 있다. 업계에서는 V2L 기술을 상용화할 수 있다는 점에서 V2V까지도 가능하다고 보고 있다. 김기완 KG 모빌리티 에코드라이브트레인 팀장은 “V2L 기술이 구현되었기 때문에 전기차의 전력을 외부에서 사용하는 것은 그다지 기술적인 허들이 있는 것은 아니다”면서 “현재의 기술로 보면 V2G 기술은 구현이 가능하다”고 설명했다. 

미국·영국 등 전기차 소유주에게 전기 판매 시 인센티브 제공

V2G 시대가 가능하기 위해서는 가장 기본적인 인프라로 꼽히는 전기차와 V2G가 가능한 충전기의 확대가 필수다. 국제에너지기구가 2024년 발표한 ‘전 세계 전기차 전망 2024’ 보고서에 따르면 2035년 전체 차량 중 전기차 비중은 약 25%(5억2500만대)를 차지한다.  블룸버그뉴에너지파이낸스는 전 세계 전기차 충전기는 2022년 1400만개에서 2040년 최대 4억9200만개로 증가할 것으로 전망했다. V2G가 가능한 충전기 표준화 작업도 진행되고 있다. 국제표준화기구(ISO)는 양방향 전력 전송 및 전기차와 충전기 간 연결 및 분리 프로세스와 충전 스케줄 관련 표준인 ISO 15118을 만들었다. 국제전기기술위원회(IEC) 역시 전기차와 충전기 간의 인터페이스 및 전기차 충전시스템의 안전성과 성능을 보장하는 표준인 IEC 61851과 V2G 인프라 관리 국제 표준인 IEC 63110을 만든 상황이다. 

V2G가 가능한 환경이 만들어지면서 미국·영국 등에서 보조금 및 제도 등 V2G 활성화를 위한 정책을 시행하고 있다. 한전경영연구원이 지난 1월에 펴낸 ‘전력경제 REVIEW’에 따르면 미국은 캘리포니아 북부와 중부에 전기 서비스를 제공하는 퍼시픽 가스 앤드 일렉트릭 컴퍼니(PG&E)와 전기차 소유주가 직접 거래하거나, 전기차 소유주가 테슬라와 같은 가상 발전소(VPP)와 PG&E 간의 간접 거래 등이 가능하다. 전기차 소유주가 PG&E와 직접 거래를 하면 전력 피크 때 1kWh 당 최대 2달러(약 2800원)의 인센티브를 받을 수 있다. 다만 전기차 소유주는 1회에 최소 25kW로 한 시간 이상 방전을 해야 한다. 한전경영연구원은 보고서를 통해 “이런 거래가 도매시장을 거치지 않고 지역 내에서 이런 거래가 가능해 전력망 안정화에 기여하고 있다”고 분석했다. 

영국은 전기차 소유주가 옥토퍼스 에너지의 V2G 요금제에 가입하고 에너지관리 플랫폼인 크라켄(Kraken)을 통해 시장 가격 변동을 분석하고 낙찰 결과에 따라 충전과 방전을 시행하고 있다. V2G 요금제에 가입하면 기존 요금제와 결합해 방전량에 따른 충전 비용을 차감하는 식으로 전기차 소비자들에게 수익을 안겨준다. 

이와 함께 V2G 기술 개발 및 상용화를 위한 실증사업에 정부가 자금을 지원하고 있고, 제도적 기반 마련을 위해서 법을 제정하고 있다. 

한국 정부도 V2G 거래 활성화를 위해 2018년 12월 ‘소규모전력중개사업’을 전기신사업으로 정의하여 법적 근거를 마련한 바 있다. 산업부는 ‘3차 지능형전력망 기본계획’(2023~2027년)을 통해 V2G 관련 기술 개발 및 상용화 제도 마련을 추진하고 있다. ‘전기차를 활용한 유연성 자원 개발’ 추진 전략을 제시한 바 있다. 2023년 11월에는 전기차 플랫폼을 이용한 개인 간 전력거래 실증을 위한 규제샌드박스를 승인해 현대자동차·기아 등이 실증사업을 계획하고 있다. 

전기차 선도 국가를 중심으로 에너지 시장의 혁신을 준비하고 있지만 현실화를 위해서는 해결해야 할 문제도 많다. 김기완 팀장은 “한국의 전기 요금은 저렴한 편이기 때문에 배터리 전력을 팔아도 인센티브 효과를 보기가 어렵다. 또한 V2G 기술을 구현할 수 있는 충·방전이 가능한 충전기도 설치해야 한다”면서 “무엇보다 충·방전을 계속하면 배터리 효율이 떨어지는 데 전기차 소비자가 이를 감수할지 여부도 미지수다”라고 설명했다.

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