[경쟁사 분석] 테슬라 에너지

작성일: 23년 11월 6일

 

Contents

1. Powerwall

2. Powerwall 구성품

3. MegaPack

4. 제품 활용

5. 개인적인 의견

 

1. Powerwall

※ 일본 및 유럽에 많이 보급된 가정용 ESS임

1) 정전으로 부터의 보호

 - Powerwall은 정전 되었을때 백업으로 동작되기 위해 태양광 패널로부터 생산된 전기를 저장하는 통합 배터리 시스템 이다. 시스템은 정전이 되었을때 집과 전기차 충전에 전력을 공급하고 낮에는 태양광 패널을 통하여 재충전하는 것이다.

2) 태양광 에너지를 밤에 사용

 - Powerwall은 날씨가 흐린날에 사용하기 위해 태양광 에너지를 저장하여 그리드의 의존도를 줄일수 있도록 도와주는 소형 가정용 배터리 시스템이다. Powerwall을 설치함으로써 정전에 대비 할 수 있고 피해를 최소화 시킬 수 있다.

3) 모니터링과 최적화된 에너

 - 테슬라 앱을 통하여 태양광 에너지를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 에너지의 자립과 정전 또는 절감을 위해 최적화 할 수 있도록 설정 할 수 있다. 소비전력이 높아 정전이 발생 될 수 있는 시기에 전력 그리드와 Powerwall의 에너지를 함께 공급하여 전력 수요를 맞출 수 있다. 원격 제어 및 즉각적인 알람을 통하여 어디서든 시스템을 제어 할 수 있다.

4) 유연한 설치

 - 간편한 설치와 저렴하게 시스템을 확장 할 수 있는 스택 구조로 구성된 Powerwall은 다양한 집과 태양광 시스템을 보완할 수 있다. 소형의 일체형 구조는 실내 또는 실외에 다양한 옵션을 추가 할 수 있는 특징이 있다.

5) 스펙

 - 대한민국 아파트 4인가족이 하루에 10kWh 사용한다고 하는데 하루 정도 견딜 수 있는 용량임

6) 제품의 동작

출처: 테슬라 홈페이지(https://www.tesla.com/support/energy/powerwall/learn/how-powerwall-works)

 

 

2. Powerwall 구성품

 1) Powerwall

  - 충방전이 가능한 가정용 ESS
 2) Tesla Solar Inverter

  - 태양광으로 생성된 전기를 AC로 변환해주는 장치
 3) Powerwall+

  - 위의 두개의 제품을 하나의 세트로 구성됨
 4) Backup Gateway

  - 시스템의 두뇌 역할을 하는 시스템으로 태양광 전력 관리, 자동 ESS충방전, 정전 감지 등 역할을 하며 네트워크에 연결된 상태에서 Local 장비들을 스마트하게 만든다.
 5) Backup Switch

  - 정전 발생시 ESS의 전력이 역으로 그리드에 흘러가는 것을 막기 위해 Backup Gateway의 명령을 받아 그리드와의 전력을 차단하는 역할을 함

 

 

3. MegaPack

※ 그냥 일반적인 ESS 이야기임. 하지만 세계 최고라는 자부심이 있음

※ 전기자동차를 만들면서 터득한 배터리 생산 및 관리 기술이 ESS 제품에 적용되어 높이 평가됨

 1) 친환경 전력

  - 재생에너지의 미래는 대규모 에너지 저장장치에 달려있다.

  - Megapack은 에너지 저장과 공급이 가능하며 전력망 안정화와 정전을 방지하는데 도움이 되는 강력한 배터리 이다.

  - 지속 가능한 에너지 인프라를 강화함으로써, 우리는 지역 사회와 환경을 보호하고 보다 친환경적인 전력을 만들 수 있다.

 2) 탄력성

  - Megapack은 안정적이고 안전하게 에너지를 저장하여 가스 피커 플랜트가 필요 없으며 정전을 방지한다.

  - 각 장치는 3MWh의 에너지(평균 3,600가구에 1시간동안 전력을 공급할 수 있는 충분한 에너지)를 저장한다.

 3) 빠른 설치
  - 각 Megapack 장치는 바로 작동이 가능한 완전 조립 상태로 전달되기 때문에 설치 공사 기간이 단축되고 복잡성이 줄어듬
  - 시스템은 최소한의 유지 관리만으로 최대 20년 보증이 제공됨

 3) 통합 시스템

  - Megapack은 동작되는 동안 낮은 비용으로 높은 성능과 안정성을 제공함. 

  - 각 배터리 모듈의 효율 향상과 안전성을 향상하기 위해 서로 공유함.

  - OTA(Over-The-Air) 즉,  원격 소프트웨어 업데이트를 통해 Megapack은 더욱 기능이 향상됨

 4) 안전
  - Megapack은 비슷한 에너지 저장 시스템(ESS) 제품들 중에 가장 안전한 제품임.
  - 광범위한 화재 테스트와 안전 시스템, 원격 모니터링, 24시간 지원을 함.

 5) 적용 사례
  - Megapack 시스템은 고객 요청에 따라 무한히 확장이 가능하므로 다양한 규모와 위치에 적용 가능함

 6) 유연한 에너지
  - 에너지를 저장 및 방전하여 재생 에너지의 그리드 흐름 균형을 유지함.
 7) 수요 지원
  - 유통 인프라를 지원하기 위해 피크 수요 동안 에너지를 방전함.
 8) 인프라 투자
  - 많은 투자가 필요한 그리드 증설을 하지 않아도 안정화된 전력 공급이 가능함 
 9) 전압 및 주파수 조정
  - 무효 전력을 흡수하고 출력을 조정하여 전압 레벨을 안정화함.
 10) 시장 참여
  - 시스템 운영자의 경고에 따라 전력망에 에너지 지원 제공
 11) 마이크로그리드
  - 주 전력망과의 연결을 끊을 수 있는 지역화된 전력망 구축

출처: 테슬라 공식 홈페이지

 

 

 

4. 제품 활용방법

 - 테슬라의 Powerwall 이라는 제품에 대해서 알아보았고 에너지를 저장하고 있으면 그 이후로는 사용자의 생활패턴을 분석하여 최적의 충전시간과 방전시간을 계산하여 스스로 고객의 에너지 비용을 절감시켜주는 다양한 서비스들을 제공할 수 있음.

  - 전력을 직접 생산하여 판매를 하므로 발전사업자로써 꾸준한 수익이 기대됨.

 

 

5. 개인적인 의견

 테슬라에서 진행하고 있는 에너지 사업은 필자가 하고 싶은 사업중 하나이다. 과거 BeMS(Building Energy Management System)를 만들어서 데이터를 수집하고 분석을 통하여 에너지 절감 포인트를 찾고 고객의 에너지 비용을 줄여주는 솔루션을 제공함으로써 수익을 받는 사업이다.

 

 하지만 이 사업에는 한계가 분명하였다. 데이터를 수집하기 위해서는 고객이 비용을 지불하여 많은 센서를 설치하고 원격제어가 가능하도록 추가적으로 각종 IoT 장비를 설치 해야 한다는 것이다. 고객 입장에선 에너지 절감을 위해 수백, 수천에 달하는 장비들을 설치 해야 한다는 것이 말이 안된다는 것이다. 쉽게 말해 당신에게 100만원 줄여 줄테니 1000만원을 지불해라. 10년 뒤부터는 모두 수익이라는 것인데 전혀 매력적이지 않다는 것이다. 

 

 하지만 전기차 시대가 오면서 자동차 충전에 필요한 에너지 비용을 절감시켜 줄테니 에너지 절감 장치들을 구입해라 라는 것은 굉장히 매력적이라는 것이다. 매일매일 출퇴근을 하면서 전기차 충전비용으로 한달에 몇십만원씩 들어가던 비용을 반으로 줄여준다고 하니 빠르면 3년~4년 뒤부터는 투자 비용을 모두 회수하고 수익으로 들어온다는 것이다.

 

 휘발유 또는 경유 라는 시장으로 흘러가던 비용이 모두 전기 소비 비용으로 들어오기 시작하니 전기 에너지 관련해서 새로운 시장이 열리기 시작했고 테슬라의 에너지 사업을 한국이라는 시장에 맞게 변형시켜서 잘 적응시키면 좋은 사업이 될 것으로 판단된다.

 

 여기서 테슬라는 전기자동차를 만들면서 쌓인 배터리 생산 및 관리, 컨버터, 인버터에 대한 기술 뿐 아니라 자동차의 부품들을 이용하여 만들다 보니 제품 단가 측면에서 높은 벽을 보여주고 있다. 전기차 충전기만 보더라도 파워뱅크 내부에 자동차에 들어가는 OBC를 이용하여 만들다보니 다른 경쟁사들에 비해 훨씬 저렴한 가격에 만들고 경쟁사와 같은 투자비용 대비 더욱 많은 곳에 충전기 설치가 가능하다.

 

 한국에서 제2의 테슬라 같은 에너지 기업이 되기 위해서는 배터리, 컨버터, 인버터 등을 저렴하게 구해서 시스템을 만들고 그 위에 SW를 얹어서 만들면 될 것 같은데 시스템을 어떻게 구축 할지는 고민을 해보아야 겠다.

 

 

Referece:

https://www.tesla.com/energy

Energy | Tesla