새로운 에너지 허브로 변모하는 주차장, 현장 최적 운용 방안

[글 엔다이브 이재혁 대표] 주차장이 에너지 산업의 새로운 격전지로 부상하고 있다. 이러한 주차장에서 태양광, 재사용 ESS, EV 충전을 결합해 최적의 운용 방안을 살펴보고자 한다.

도심이나 산업단지 주차장의 카포트형 태양광발전과 전기차 급속충전소 사이에 버퍼형 재사용 에너지저장장치(ESS)를 배치하면, 충전 서비스 품질을 유지하면서 배전 제약을 완화할 수 있다. 실제로 공항·도심 충전·경기장 설치된 사례를 보면, 컨테이너 모듈, 팩 단위 제어, 운영데이터 표준화가 현장 경쟁력을 좌우함을 알 수 있다.

산업통상자원부는 지난 7월 13일 국가·지자체·공공기관 등이 설치·운영하는 80면 이상의 주차장에 캐노피형 태양광 등 신재생에너지 설비 설치를 의무화하는 개정안을 발표했다. 이는 도심과 산업단지의 유휴 주차면을 분산형 전원과 충전 부하가 공존하는 최적의 입지로 활용하겠다는 정책 의지의 표현이라고 볼 수 있다.

주차면의 카포트 상부는 발전량 확보가 용이하고, 충전기와의 물리적 거리가 짧아 시공 및 O&M(유지보수) 동선이 단순하다. 여기에 이용자에게는 그늘을 제공하는 편익까지 더해지며, 발전과 충전 수익을 동시에 확보할 수 있는 구조가 완성된다.

특히, 경제성이 개선된 사용후 배터리 기반 RESS(Renewable Energy Storage System)를 적용하면, 분산형 전원의 확산을 한층 가속화할 수 있다. 재사용 ESS까지 버퍼로 활용하면, 배전 제약 완화와 충전 품질 안정화라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다.

도심 급속충전 허브 사례 : 독일 뉘른베르크

해외에는 이미 이러한 모델이 적용된 모습을 확인할 수 있다. 독일 뉘른베르크에 있는 아우디 차징 허브(Audi Charging Hub)에는 차징모듈식 파워 큐브와 버퍼 ESS를 이용해 최대 320kW 급속충전을 제공한다. 야간 저부하 시간대에 ESS를 충전해 주간 피크 시간대에 흡수하고, 컨테이너화로 설치·이전이 용이하도록 설계돼 있다. 이러한 태양광(PV)-재사용 ESS의 설계 및 제조에는 몇 가지 고려해야 할 사항이 있다.

Ⅰ. 제품 아키텍처(컨테이너 모듈·PMS/EMS 연동)

ESS의 외관인 컨테이너의 경우 모듈식 랙, 방화 구획, 덕트형 배기, 조기 감지(연기/가스)로 구성된다. 특히, 재사용 배터리를 적용하려면 유지보수를 고려한 해체 용이성이 설계에 반드시 반영돼야 한다. 또한, 재사용 ESS 전용 BMS의 경우, 기존 BMS보다 팩 단위 교체·관리, 주기적 용량평가·조기 화재검출 등의 기능이 강화되거나 추가돼야 한다.

Ⅱ. 버퍼형 EV 충전 운영전략

버퍼 ESS는 급속충전기의 순간 피크를 흡수·평준화하여 출력 변동을 완화한다. 현장에서는 (1)시간대별 충전 요금·혼잡도 예측에 따른 선충전(Pre-charge) (2)세션 기반 전력 한도 설정에 의한 대기열 관리 (3)단기 수요반응 연계를 통한 계통 비용 절감이 효과적이다.

Ⅲ. 열관리·화재안전 설계

재사용 셀의 이력 차이를 고려해 랙 간 방화 구획, 덕트형 배기·가압, 열폭주 전파 지연 소재, 독립 감지 채널을 적용한다. 초기 단계에서는 오프가스/CO 센싱과 팩 단 차단이 핵심이다. 소화·격리 절차는 시설 규모·보관 방식에 맞춰 SOP로 문서화한다.

Ⅳ. 팩 단위 제어와 호환성

다중 제조사·세대의 팩을 통합할 경우, 팩 단 전력채널과 공통 상·하위 통신 규약이 필요하다. 사전 검사에서 용량·내부저항(ACIR)·셀 밸런스 기준으로 등급화하고, 운영 중에는 팩별 SOH 추세에 따라 교체 주기를 관리한다.

엔다이브는 카포트형 발전과 급속충전 사이를 잇는 버퍼형 재사용 ESS 패키지를 제공하고 있다. 컨테이너/큐브 모듈 구조, 팩 단위 교체·관리, 조기 화재감지 및 가스 감지, 그리고 PMS/EMS 연동 기반의 선충전·세션 전력 한도·대기열 제어 기능을 통합하였다.

이러한 구성은 도심·산단 충전 거점에서 배전 제약을 완화하고, 충전 품질의 일관성과 운영 안전성의 균형을 확보하도록 설계되었다. 파일럿 현장에서는 피크 절감과 평균 대기시간 안정화 등 서비스 지표 개선 경향이 확인되었으며, 운영 데이터는 후속 최적화의 입력으로 활용된다.

버퍼형 재사용 ESS는 단순한 전력저장장치가 아니다. 충전서비스 품질, 운영 안정성, 유지보수 효율까지 아우르는 도심 충전 거점의 핵심 인프라로 발돋움하고 있다. 태양광발전소와 EV 충전소가 빠르게 늘어나는 지금, 주차장은 새로운 에너지 허브로 변신하고 있다.