ESS 관련 화재만 20건 넘어…제어 시스템부터 설치, 시공, 감리 등 총체적 문제

[인더스트리뉴스 김태환 기자] 최근 ESS 설비에 대한 화재가 증가하고 이에 따른 후속조치로 가동 중단이 이뤄지면서 ESS에 대한 이슈는 더욱 커진 상황이다.

태양광 시장이 커지면서 제품의 성능 및 안전성보다 가격 경쟁력으로 이뤄진 왜곡된 시장에서 이제는 신뢰성 있는 기자재와 안정적인 서비스를 제공하는 업체가 적정 가격 및 이윤을 보장받아 공급해야 한다는 시각이 커지고 있다.

이와 관련 26일 대구 EXCO 324호에서 열린 ‘2019 태양광발전소 지원정책과 투자&분양전략’에서 SG 이순형 대표는 ‘태양광 연계 ESS 안전제고를 위한 설계 및 시공 노하우’란 주제로 발표를 진행했다.

이 대표는 “지금까지 ESS 관련 화재만 20건이 넘게 발생했다”며, “정부는 지난 1월 사고조사위원회를 구성한 데 이어 3월까지 조사를 마무리하겠다고 했으나 결과 발표는 5월로 미뤄진 상황”이라고 말했다. 그러면서 “아직 민관합동 조사위원회의 공식 발표는 없었지만 ESS의 제어 시스템부터 설치, 시공, 감리, 운영까지 총체적 문제가 발생한 것으로 보고 있다”고 설명했다.

ESS의 구조는 기본적으로 배터리와 배터리를 관리하는 BMS, 태양광발전 등에서 생성된 직류 형태의 전력을 교류로 바꿔주는 PCS, 이를 전체적으로 제어하는 EMS 등으로 구분된다. 즉, 내부적으로 ESS를 제어하는 설비부터, 외부적으로는 안정적으로 설치하는 시공까지 모든 것에서 문제점이 드러난 것.

이 대표는 “이에 정부는 지난 연말 다중이용 시설에 설치된 ESS에 대한 가동중단을 요청한 데 이어 지난 1월에는 민간사업장에 대해서도 별도의 전용 건물에 설치되지 않는 경우는 원칙적으로 가동을 중단할 것을 권고했다”고 전했다. 정부는 또한 전용 건물이 있더라도 ‘민관 합동 사고원인 조사위원회’ 권고에 따라 최대 충전율을 70% 수준 이하로 유지할 것을 당부한 상태다.

이 대표는 앞으로 설치할 ESS 설계·시공 방안으로 “전기관련 법규나 규정을 명확히 할 필요가 있다”며, “인·허가 시 기술적인 검토가 잘 이뤄져 있는지를 확인하고 반드시 관련 기술자가 전체적인 기획과 설계, 감리를 하도록 제도적으로 강화돼야 한다”고 강조했다.

한편 직류의 경우 0점 차단이 안되기 때문에 아크 길이도 길고 접속반이나 중간에 전선을 절단하더라도 양단에 전원이 계속 공급된다. 이 때문에 화재 사고가 일어나면 전소되거나 전단의 인버터나 PCS까지 불이 붙어 대형 사고로 확대 될 수밖에 없다. 이를 방지하기 위해 이 대표는 “반드시 DC 계통을 상시 감시해 사전에 사고를 방지하는 설비를 갖춰야만 한다”고 말했다.

또한 그는 “보통 ESS와 수·변전설비를 함께 설치한 곳이 많은데 이를 격실로 서로 분리하는 것이 바람직하다. 전지 열 상호간 그리고 점검면도 최소 600mm 이상을 확보해야 한다”고 설명했다. 아울러 “실의 높이는 발열량을 계산하고, 실온 상승 억제를 위해 최소 4~4.5m는 확보해야 직사광에 의한 온도 상승과 내부 발생 온도를 균일하게 관리할 수 있다”고 덧붙였다.

적정 실내 온도를 유지하기 위해서는 제조사가 발열량 자료를 제공하고 이를 설계하는 엔지니어링 회사는 실내 온도 상승 억제를 위한 공기량 계산이 필요하다고 주문했다. 여기에 최하위 셀과 최상에 설치된 셀의 온도 차이를 최소화 할 것을 당부했다. 이 대표는 “그러나 현장을 방문해 보면 열악한 조건이 많다”면서, “특히 공조시스템이 적정하게 설계돼 있지 않아 내부 온도 관리에 문제가 있는 곳이 많기 때문에 안정된 운전을 위해 정확한 데이터를 가지고 설계해야 한다”고 말했다.

마지막으로 “ESS를 풍력발전이나 태양광발전시스템에 연계하는 경우 대부분 대용량이며 이 경우 배터리와 배터리를 연결하는 리드선의 수가 많아지게 되는데 이에 대한 기술적 접근과 이들의 사고 시 차단할 수 있는 차단장치(퓨즈 등), 그리고 PCS에서 승압용 변압기 사이의 대전류에 따른 배선 설계가 필요하다”고 설명했다.

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