정책 변화 및 기술 발전으로 북미 BESS 성장 견인

정책 변화 및 기술 발전으로 북미 BESS 성장 견인

Michael C. Anderson , 2025년 7월 3일

지멘스 배터리 전문가가 북미 배터리 에너지 저장 시스템 확장을 주도하는 정책 변화와 기술 혁신에 대해 설명합니다.

 

*  2010년 이후 리튬이온 배터리 비용이 85% 감소하여 그리드 규모 저장이 경제적으로 실행 가능해졌습니다.
*  인플레이션 감소법은 BESS 프로젝트에 대한 혁신적인 청정 에너지 세액 공제를 도입했습니다.
*  디지털 트윈 기술은 BESS 모니터링, 유지 관리 및 장기 신뢰성을 향상시킵니다.

 

[선진상사는 # ESS 배터리 매입 # 리튬이온 배터리 매입및수거 # 전기차 배터리 매입 # UPS 배터리 철거 # 2차 폐축전지 폐기 # 골프카 배터리 폐기 # 전기자전거 배터리 수거 # 인산철 배터리 폐기합니다.
관련하여 상담을 원하시는 분은 010 3018 0141입니다.]

 

[ 캘리포니아에 위치한 테슬라 메가팩 유닛을 갖춘 100MW/400MWh BESS 프로젝트. 아레본 자산 관리 ]

 

정책 변화 및 기술 발전으로 북미 BESS 성장 견인

Michael C. Anderson , 2025년 7월 3일

지멘스 배터리 전문가가 북미 배터리 에너지 저장 시스템 확장을 주도하는 정책 변화와 기술 혁신에 대해 설명합니다.

 

*  2010년 이후 리튬이온 배터리 비용이 85% 감소하여 그리드 규모 저장이 경제적으로 실행 가능해졌습니다.
*  인플레이션 감소법은 BESS 프로젝트에 대한 혁신적인 청정 에너지 세액 공제를 도입했습니다.
*  디지털 트윈 기술은 BESS 모니터링, 유지 관리 및 장기 신뢰성을 향상시킵니다.

 

배터리 에너지 저장 시스템(BESS)은 관세 및 세액 공제 정책의 격변 속에서도 성장하는 시장임이 입증되었습니다. 테슬라처럼 배터리 전기차(BEV) 판매가 정체되거나 감소했음에도 불구하고 BESS 판매는 여전히 견실한 성장세를 보이고 있습니다. 

 

배터리 회사인 LG 에너지 솔루션은 최근 미시간주 홀랜드에 새로운 LFP 배터리 라인을 가동했습니다 . 이곳에서 생산되는 배터리는 전기차용이 아닌 BESS용입니다. 아비센 에너지(Avicenne Energy)의 데이터에 따르면, 배터리 에너지 저장 시스템(BESS) 및 산업용 시장은 배터리 시장에서 가장 빠르게 성장하는 부문 중 하나이며, 2020 년부터 2030년까지 연평균 성장률(CAGR)이 32%에 달할 것으로 예상됩니다 .

 

급성장하는 이 시장과 이를 충족하기 위해 사용되는 진화하는 기술에 대한 이해를 돕기 위해 Battery Technology는 Siemens의 배터리 산업 담당 Engagement Lead인 Katharina Gerber에게 연락했습니다. Katharina는 직접 리튬 추출(DLE)부터 건식 배터리 전극(DBE) 기술에 이르기까지 배터리 산업 분야에서 15년 이상의 경력을 보유하고 있습니다.

 

Siemens에서의 역할 외에도 Katharina는 NAATBatt International의 부사장이자 NAATBatt의 "전극 재료 위원회" 공동 의장을 맡고 있습니다. 그녀는 최근 배터리 기술 관련 주문형 웨비나에서 "안전하고 효율적인 배터리 에너지 저장 시스템의 부상"을 주제 로 진행했습니다 .

 

[ Siemens Customer Engagement Manager for Battery Katharina Gerber. Credit: Siemens ]

 

최근 북미 전역에서 배터리 에너지 저장 시스템(BESS) 시장 성장을 촉진한 주요 요인은 구체적으로 무엇이고, 어떤 정책 변화와 기술 발전이 있었습니까?

 

지멘스 배터리 고객 참여 관리자 카타리나 거버 :

북미에서 배터리 에너지 저장 시스템 시장을 실제로 발전시킨 요인을 살펴보면, 정책 이니셔티브와 기술적 혁신 간의 흥미로운 상호 작용을 확인할 수 있습니다.

 

관련 미국 정책

 

정책 측면에서 가장 큰 변화를 가져온 것은 2022년 물가상승률 감축법(Inflation Reduction Act of 2022)입니다. 이 법안은 독립형 BESS 프로젝트를 위해 특별히 고안된 혁신적인 청정 에너지 세액 공제를 도입했습니다. 하지만 최근 하원에서 제안된 법안들은 이러한 프로그램을 단축하려는 의도를 가지고 있다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 주택용 세액 공제는 2026년에, 상업용 세액 공제는 2028년에 종료될 가능성이 있지만, 상원은 아직 이러한 변화를 검토하고 있습니다.

투자세액공제(ITC) 제도는 특히 큰 효과를 거두었습니다. 주택용 시스템은 3kWh 이상의 독립형 시스템에 대해 2032년까지 30%의 세액공제를 받을 수 있습니다(단, 이 기간은 변경될 가능성이 있습니다). 상업 및 공공 서비스 규모의 프로젝트의 경우, 기본 세액공제율은 6%이며, 프로젝트가 통상 임금 및 견습 요건을 충족하면 세액공제율이 30%로 크게 증가합니다.

 

또한, 기본 ITC에 최대 10% 포인트까지 추가될 수 있는 매력적인 국내산 소재 보너스도 있습니다. 자격을 갖추려면 프로젝트는 100% 미국산 철강 및 철을 사용하고, 제조 부품의 40~55%를 국내에서 조달해야 합니다. 기업은 서류를 제출하거나 IRS의 "세이프 하버" 비용표를 사용하여 규정 준수 여부를 확인할 수 있습니다.

또 다른 중요한 동력은 미국산 배터리 모듈에 kWh당 10달러, 셀에 kWh당 35달러를 지원하는 45X조 생산세액공제입니다. 이는 국내 배터리 생산 능력 확대에 도움이 되는 직접적인 제조업체 인센티브이지만, 제안된 법안에 따라 폐지될 가능성도 있습니다.

2020년 FERC 명령 841호는 또 다른 중요한 전환점이었습니다. 도매 전력 시장에 에너지 저장 시스템(ESS) 접근을 허용하도록 요구함으로써, 주파수 조정 및 에너지 차익거래와 같이 이전에는 불가능했던 그리드 규모 프로젝트를 위한 다양한 수익원을 창출했습니다.

 

주 차원에서는 캘리포니아, 뉴욕, 매사추세츠, 버지니아 등이 공공사업을 위한 구속력 있는 BESS 조달 목표를 시행하고 있습니다. 이러한 의무 조항은 연방 정책의 변화에도 견딜 수 있는 안정적인 지역 시장과 수요 보장을 창출합니다.

많은 주에서 허가 절차를 간소화하고 지역 인센티브를 마련했습니다. 켄터키주는 제조업 세금 감면을 제공하고, 캘리포니아주는 환경 검토를 가속화했습니다. 이러한 조치는 신규 프로젝트의 개발 위험과 시장 출시 기간을 단축합니다.

 

BESS 기술 개발

 

기술 측면에서 BESS의 경제성은 리튬 이온 배터리 비용의 폭락으로 인해 혁신되었습니다. 이 비용은 2010년 이래 85% 이상 하락했습니다. 주로 전기 자동차 시장의 성장과 글로벌 제조 규모에 힘입어 이러한 극적인 비용 절감이 이루어졌고, 이로 인해 이전에는 불가능했던 방식으로 그리드 규모의 저장이 경제적으로 실행 가능해졌습니다.

배터리 화학 분야에서도 흥미로운 발전이 이루어지고 있습니다. LFP(리튬철인산) 배터리는 향상된 안전성과 긴 수명을 제공합니다. 고체 배터리 및 나트륨 이온 배터리와 같은 신기술은 향상된 온도 내성과 잠재적 비용 이점을 통해 진정한 장기 저장을 가능하게 합니다.

고급 배터리 관리 시스템은 열 조건과 충전/방전 주기를 지속적으로 모니터링하고 운영 프로필을 최적화함으로써 안전성, 수명 및 성능을 크게 향상시켰습니다.

스마트 그리드 통합과 AI 기반 제어 시스템을 통해 BESS 설비는 그리드 신호에 실시간으로 대응할 수 있게 되었으며, 이를 통해 효율성과 투자 수익률이 모두 향상되었습니다.

마지막으로, Siemens Amesim과 같은 정교한 설계 및 시뮬레이션 도구를 통해 열, 전기, 기계 등 여러 영역에 걸친 시스템 수준 모델링이 가능해졌습니다. 이를 통해 엔지니어는 특정 현장 및 환경 조건에 맞춰 BESS 설계를 조정하여 과설계를 줄이고 특정 사용 사례의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

 

[선진상사는 # ESS 배터리 매입 # 리튬이온 배터리 매입및수거 # 전기차 배터리 매입 # UPS 배터리 철거 # 2차 폐축전지 폐기 # 골프카 배터리 폐기 # 전기자전거 배터리 수거 # 인산철 배터리 폐기합니다.
관련하여 상담을 원하시는 분은 010 3018 0141입니다.]

 

설계 단계의 BESS

 

BESS 프로젝트의 중요한 설계 단계를 설명해 주시고, 혁신을 위한 가장 일반적인 과제나 기회가 어디에 있는지 강조해 주시겠습니까?

 

지멘스 배터리 고객 참여 관리자 카타리나 거버 :

배터리 에너지 저장 시스템(BESS) 프로젝트는 일반적으로 크기 조정, 시스템 설계, 엔지니어링 및 조달, 시운전, 운영이라는 5가지 중요한 설계 단계를 따릅니다.

이 프로세스는 의도된 사용 사례 정의, 현장 조건 평가, 그리고 기술 및 재무 목표 수립으로 시작됩니다. 이 단계에서 가장 중요한 과제 중 하나는 다양한 이해관계자의 기대치를 충족하는 동시에 에너지 수요와 수익 잠재력을 정확하게 모델링하는 것입니다. 설계 단계에서는 안전, 환경 조건 및 향후 확장성을 고려하면서 에너지 용량, 출력, 운영 기간에 맞춰 시스템 크기를 적절히 조정해야 합니다. 부하 예측의 불확실성, 통합 복잡성, 그리고 비용과 성능의 균형 유지가 과제로 종종 제기됩니다. 모듈식 설계 방식 혁신을 통해 시스템을 효율적으로 맞춤화하고 확장할 수 있는 기회가 점차 증가하고 있습니다.

엔지니어링 및 조달 과정에서 전기 및 기계 하위 시스템의 동기화는 매우 중요합니다. 분야 간 불일치나 후반 단계의 설계 변경은 막대한 비용 손실을 초래하는 지연으로 이어질 수 있습니다. 기계, 전기 및 열 설계를 동시에 개발하고 검증할 수 있는 통합 디지털 워크플로는 혁신의 잠재력이 매우 높습니다.

시운전에는 성능 검증, 규정 준수 보장, 그리고 예상치 못한 시스템 동작 해결이 포함됩니다. 가상 테스트 및 시뮬레이션을 통해 문제를 조기에 감지하고 구축 일정을 단축할 수 있는 귀중한 기회를 제공합니다.

운영 단계에서 장기적인 성공은 시스템 안정성, 에너지 관리 및 효율적인 유지 관리에 달려 있습니다. 일반적인 과제로는 성능 저하 및 시스템 상태에 대한 가시성 부족 등이 있습니다. 혁신 기회는 예측 분석, 원격 진단 및 프로젝트 포트폴리오 전반의 구성 요소 구성 및 유지 관리 요구 사항 추적을 포함한 효율적인 자산 관리에 있습니다.

 

최신 엔지니어링 도구는 BESS 개발 프로세스를 어떻게 변화시키고 있습니까? 그리고 개발자들은 효율성, 비용 또는 출시 기간 측면에서 어떤 실질적인 이점을 얻고 있습니까?

 

지멘스 배터리 고객 참여 관리자 카타리나 거버 :

최신 엔지니어링 툴은 컨셉부터 운영까지 더욱 빠르고 정확하며 협업적인 설계 및 배포를 가능하게 함으로써 BESS 개발 프로세스를 크게 혁신하고 있습니다. 

 

Siemens NX 및 Capital과 같은 통합 플랫폼을 통해 엔지니어는 통합된 환경에서 기계 및 전기 시스템을 동시에 개발하여 오류와 재작업을 줄일 수 있습니다. Simcenter Amesim은 시스템 수준 시뮬레이션 및 다중 도메인 모델링을 제공하여 팀이 물리적 프로토타입 제작 전에 현장별 조건에서 열, 전기 및 제어 성능을 최적화할 수 있도록 지원합니다. Teamcenter와 같은 툴을 통해 개발자는 다양한 이해관계자의 요구 사항 ,구성 및 수명 주기 데이터를 관리하고 BOM(자재 명세서)부터 예비 부품 및 유지보수 전략에 이르기까지 모든 것을 추적할 수 있습니다.

 

[ 지멘스는 글로벌 생태계에서 배터리의 효율적인 디지털화된 대량 생산을 주장합니다. 출처: 지멘스 ]

 

실질적인 이점은 명확합니다. 개발자들은 초기 시뮬레이션 및 가상 검증 덕분에 설계 주기가 단축되어 엔지니어링 시간이 최대 30~40% 단축되었다고 보고하고 있습니다. 과도한 설계를 최소화하고 후기 단계 변경 및 통합 문제를 방지함으로써 비용도 절감됩니다.

 

또한, 설계, 조달 및 시운전 팀을 실시간으로 연결하는 디지털 워크플로우를 통해 제품 출시 기간도 단축됩니다. 무엇보다도 중요한 것은 이러한 도구가 확장 가능하고 모듈화된 시스템 아키텍처를 지원하여 검증된 설계를 신규 프로젝트 전반에 걸쳐 더욱 빠르게 복제할 수 있도록 지원한다는 점입니다. 이는 BESS 시장이 빠르게 성장하는 상황에서 필수적인 요소입니다.

 

열 폭주 중단 (Halting thermal runaway)

 

열 폭주는 배터리 저장 시스템의 심각한 안전 문제로 남아 있습니다. 이러한 사고를 예방하는 데 가장 유망하다고 생각되는 새로운 기술이나 접근 방식은 무엇입니까?

 

지멘스 배터리 고객 참여 관리자 카타리나 거버 :

열 폭주는 배터리 에너지 저장 시스템, 특히 고밀도 설비에서 여전히 중요한 안전 문제로 남아 있습니다. 

 

이러한 사고를 예방하는 가장 유망한 방법 중 하나는 설계 프로세스 초기에 고급 시뮬레이션 및 엔지니어링 분석을 수행하는 것입니다. 엔지니어는 다중 물리 시뮬레이션 도구를 사용하여 셀, 모듈 및 시스템 수준에서 열 거동을 모델링하여 물리적 프로토타입 제작 전에 냉각 전략, 공기 흐름 및 인클로저 레이아웃을 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 다양한 부하 및 환경 조건에서 잠재적인 핫스팟, 열 전파 위험 및 부적절한 냉각을 식별하여 사후 대응적인 수정이 아닌 예방적인 설계 결정을 내릴 수 있습니다.

 

또한, 스마트 센싱 및 진단 기술의 혁신을 통해 고장 조건을 조기에 감지할 수 있습니다. 최신 배터리 관리 시스템은 이제 분산형 열 센서, 가스 센서, 임피던스 추적 기능을 통합하여 열 폭주가 발생하기 훨씬 전에 셀 동작의 미묘한 변화(예: 국부적인 가열, 가스 배출 또는 내부 저항 변화)를 감지할 수 있습니다. 이러한 센서는 실시간 알고리즘에 입력되어 경보를 발령하고, 영향을 받는 모듈을 격리하거나, 작동 조건을 조정하여 문제 발생을 방지합니다.

 

디지털 트윈 도구의 장점

 

배터리 에너지 저장 시스템에서 디지털 트윈 기술은 어떻게 사용되어 장기적인 안정성과 유지 관리 전략을 개선하고 있을까요? 특히 오류가 발생하기 전에 이상이나 셀 성능 저하를 감지하는 데 활용되고 있을까요?

 

지멘스 배터리 고객 참여 관리자 카타리나 거버 :

디지털 트윈 기술은 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)의 모니터링 및 유지 관리 방식을 혁신하고 있습니다. 

 

디지털 트윈은 물리적 시스템의 가상 복제본을 생성하여 운영자가 온도, 전압, 내부 저항과 같은 실시간 현장 데이터를 설계 시 설정된 기준 성능 모델과 지속적으로 비교할 수 있도록 합니다. 시스템은 지속적인 데이터 수집 및 분석을 통해 셀 성능 저하, 열 불균형, 비정상적인 충전 동작과 같은 이상 징후를 조기에 감지할 수 있습니다. 이러한 이상 징후는 고장 발생 전에 알림을 발생시켜 사후 대응적인 수정이 아닌, 선제적인 셀 교체 또는 시스템 재조정과 같은 예측적 유지 관리가 가능해집니다.

이러한 선제적 접근 방식은 가동 중단 시간과 안전 위험을 줄일 뿐만 아니라 시스템 수명을 연장하고 장기적인 성능을 향상시킵니다. BESS 설비의 규모와 복잡성이 증가함에 따라, 디지털 트윈은 안정성을 보장하고 투자 수익률을 극대화하는 확장 가능하고 지능적인 솔루션을 제공합니다.

 

카타리나 거버 박사는 Siemens Digital Industries에서 배터리 산업 Engagement Lead를 맡고 있습니다. 

 

그녀는 미국 내 Siemens 배터리 버티컬 성장을 책임지고 있으며, 국내 배터리 프로젝트 소유주, 지역 이해관계자 및 Siemens의 다양한 사업부와 긴밀히 협력하고 있습니다. 카타리나 박사는 직접 리튬 추출(DLE)부터 건식 배터리 전극(DBE) 기술에 이르기까지 배터리 산업에서 15년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 

 

그녀의 사명은 다양한 배터리 기업에 가치를 제공하는 것입니다. Siemens에서의 역할 외에도, 카타리나 박사는 NAATBatt International의 부사장이자 NAATBatt의 "전극 재료 위원회" 공동 의장을 맡고 있습니다. 카타리나 박사는 독일 본 대학교에서 재료 과학 박사 학위를 취득했습니다.

 

About the Author

 

Michael C. Anderson

편집장, 배터리 기술, Informa Markets - 엔지니어링

Battery Technology 의 편집장인 마이클 C. 앤더슨은 자동차/전기차, 전기 자동차, 해양, 항공우주, 의료 기술, 가전 제품과 같은 산업 전반에 걸쳐 배터리 기술의 발전과 관련 소재 및 제조 기술에 대한 브랜드 보도를 주도합니다.

마이크는 또한 The Battery Show North America 자문 위원회 의 일원으로 , 배터리 기술과 전기화에 대한 논의를 형성하는 데 도움을 주는 동시에 The Battery Show North America의 업계 동향과 연사 선정에 대한 자문을 제공하는 데 전문 지식을 기여하고 있습니다.

마이크와 배터리 테크놀로지의 수석 편집자 마리아 게라 드 에귀는 "귀하가 제공한 시장에서 2024년 선거에 대한 최고의 보도" 부문서 2025년 닐 어워드 공동 최종 후보에 올랐습니다.

마이크는 최근 자동차 산업의 인기 웹캐스트인 Autoline After Hours에 게스트 저널리스트로 출연했습니다.

마이크는 25년 이상 제조 및 운송 기술 개발을 담당해 왔습니다. SME( 미국 제조 엔지니어 협회 )에서 그는 Aerospace & Defense Manufacturing 의 수석 편집자 , Medical Manufacturing 의 수석 편집자 , Manufacturing Engineering의 선임 편집자, 그리고 Smart Manufacturing 의 수석 편집자 대행을 역임 했습니다. 또한 Cutting Tool Engineering 의 수석 편집자 , Gardener Business Media의 Automotive Design & Production 의 수석 기술 편집자 , B2B 광고/홍보 대행사 G. Temple Associates의 홍보 매니저, 그리고 미시간 대학교 SM Wu 제조 연구 센터의 편집자 역할도 맡았습니다.

이 모든 일은 제가 10년 이상 동부 미시간 대학(입실란티, 미시간)에서 강사로 영어, ESL, 문학, 논증을 가르친 데 따른 것이었고, 5년 동안은 사쿠라노 세이보 단기대학(일본 후쿠시마)에서 강사로 일했습니다.

마이크는 이스턴 미시간 대학에서 영어학과 문학 학사 학위를, 수사학과 서면 커뮤니케이션 석사 학위를 취득했습니다.

 

선진상사는
사업장 비배출 시설계 폐기물 관련 허가업체로서
ESS 배터리 매입, ESS 배터리 수거, ESS 배터리 장비를 철거합니다.

​또한 리튬 이온 배터리 (Lithium-ion Battery), 전기차 배터리 및 2차 폐축전지 , 2차 전지, 골프카 배터리, 전동공구 배터리, 전동보드 배터리, 전기자전거 배터리, 인산철 배터리 등 수거 전문처리 업체입니다.

​​대학교, 관공서, 기업, 병원, 호텔, 군부대, 항공사,국내 외 전기차 관련기업, 발전소 등의 ESS 배터리, 리튬 이온 배터리, 전기차(EV) 배터리와 2차 폐축전지, ESS, UPS 배터리 매입, LFP  배터리 수거및 폐기까지 숙련된 기술과 합리적 가격, 정직함으로 진행합니다.

관련하여 상담을 원하시는 분은
ds2puw@hanmail.net
010 3018 0141입니다. 

​* ESS 배터리 ( Energy Storage System , 에너지 저장장치 )
* UPS 배터리 ( Uninterruptible Power Supply , 무정전 전원 공급 장치 )
* LFP 배터리  ( Lithium Iron Phosphate ,  리튬인산철 )
* EV   배터리  ( Electric Vehicle , 전기차 )

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ESS 배터리 매입,수거,장비철거합니다

 

가나배터리

 

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