일본의 이산화탄소 배출 현황과 전기차 판매 비중

일본은 2050년까지 탄소 중립 달성을 위해 에너지·산업 부문의 구조 전환에 힘쓰고 있으며, 목표 실현을 위해 다양한 분야에서 그린성장 전략*을 펼치고 있다.

*그린성장전략: 2050년까지 탄소 중립 실현을 위해 에너지 등 14개 중점 사업별 목표 및 현안 과제 선정, 향후 대응 방안 제시

국토교통성 자료에 따르면 2020년 일본 운수 부문 이산화탄소 배출량은 1억8,500만 톤으로 전체의 17.7%이며, 구체적으로 자동차 전체(자가용 승용차, 영업용 화물차, 자가용 화물차, 버스, 택시 이륜차 등)의 이산화탄소 배출량이 87.6%로 나타났다.

<일본 전체 이산화탄소 배출량, 운수 부문 내 이산화탄소 배출량>

(단위: 만 톤, %)

[자료: 국토교통성]

일본은 전기차(EV) 판매 비율이 다른 국가에 비해 낮은 편으로, 2021년 일본 전기차 판매 비율은 0.8%로 유럽 16.7%, 중국은 15.9%, 북미 5%에 비해 낮은 편이다.

<국가·지역별 전기차 판매 비율 및 추이>

(단위 : %)

주* : 북미(미국, 캐나다), 유럽(벨기에, 독일, 프랑스, 이탈리아, 룩셈부르크, 네덜란드, 덴마크, 아일랜드, 그리스, 스페인, 포르투갈, 오스트리아, 핀란드, 스웨덴, 노르웨이, 스위스, 영국)

[자료: 자원에너지청]

일본 정부는 일본 이산화탄소 배출량의 약 20%를 차지하고 있는 운수 부문 CO2 배출량 삭감을 위해 2023년에 ‘클린에너지 자동차 보급 촉진을 향한 충전·충전 인프라 도입 촉진 보조금’등을 지원하고 있다. 예산은 100억 엔 규모이며, 전기차로부터 전기를 공급할 수 있는 V2H 충·방전 설비 및 외부 충전기 도입, 전기차(하이브리드차)의 충전설비 구입비, 수소 스테이션 정비비 및 운영비 등을 지원한다.

전기차 증가에 따라 생겨나고 있는 일본의 V2H(Vehicle to Home) 시장

일본 내 전기차가 증가하면서 V2H 시장이 활성화될 조짐이 보인다. 축전지 및 V2H 관련 시스템을 판매하는 니치콘 주식회사 담당자는 “대략 1년 정도 전부터 V2H 관련 시스템이 급속히 보급되고 있다.”라고 말했다. 차종에 따라 차이는 있으나 전기차는 대용량 축전지를 탑재하고 있어 필요시 약 3~5일분의 전기를 공급할 수 있는 것으로 알려져 있다.

<전기차 내 잉여 전력 저장 및 활용 방법>

[자료 : KOTRA 오사카무역관 자체 정리]

 <V2H와 V2G 시스템>

[자료: PERSOL CROSS TECHNOLOGY]

V2H 분야 일본업체 소개, 니치콘과 파나소닉

1) 니치콘(Nichicon)

니치콘의 ‘트라이브리드(TRIBRID)’ 축전 시스템은 주택용 태양광 발전, 가정용 축전지, 전기차에 내장된 축전지에 에너지를 저장해 두었다가 필요한 곳에 전력을 사용할 수 있도록 제어해 주는 시스템이다.

이 시스템을 통해 태양광 발전으로 만들어낸 전기를 전기차의 에너지원으로 사용해 전기차의 에너지를 자급자족하거나, 전기차가 없어도 낮 동안 만들어진 전기를 저장할 수 있다.

<니치콘 ‘TRIBRID’ 활용 모습>

[자료: 니치콘]

니치콘 가정용 축전 시스템 담당자는 “2021년까지는 트라이브리드 축전 시스템 사용 시 EV 없이 이용하는 경우가 많았다. 2022년에 들어서면서 EV를 이용하는 사례가 늘어났고, 전체 주문이 약 5,000개 시스템으로 급증했다. 2023년에는 그 2배 이상으로 늘어날 전망이다.”라고 말했다.

V2H 시스템 주문이 급증한 배경으로는 첫째, V2H 대응 전기차 차종이 증가한 것이고, 둘째가 V2H 보조금 신청이 쉬워진 점이다. 2021년까지는 V2H를 적용할 수 있는 전기차가 한정적이었으나 2022년부터 V2H 대응 전기차가 늘어나기 시작해 2023년에는 일본 전기차의 대부분이 V2H 대응으로 만들어졌다.

또, 2021년까지는 전기차 구매 시에만 V2H 보조금을 신청할 수 있었는데 반해 2022년부터는 EV 구매와는 별도로 V2H(V2H 시스템 등 건물·설비 투자 비용 포함)로 보조금을 신청할 수 있게 되었다.

2) 파나소닉

파나소닉도 2023년 2월에 V2H와 축전 시스템을 결합한 ‘eneplat’을 출시했다. eneplat은 기존의 태양광 발전 시스템이나 가정용 축전지인 HEMS(Home Energy Management System)에 추가할 수도 있고, 가정용 축전지 혹은 태양광 발전 시스템 없이도 이용할 수 있다.

enelpat 도입 효과는 태양광 발전의 자가 소비를 극대화하여 전기차를 충전해도 기존 전기 요금의 60%를 삭감할 수 있다는 점이다.

<파나소닉 ‘eneplat’>

[자료 : 파나소닉]

가상발전소(VPP), 낮과 밤의 전력수요·공급에 따른 전력 공급 리스크 감소 기여

가상발전소(VPP)는 낮에만 발전하는 태양광 발전과 밤에 이루어지는 전기차의 충전으로 전력 공급 리스크가 발생하는 현상을 해결하기 위해 필수불가결한 요소이다.

전기차의 증가가 전력 공급에 큰 리스크가 될 수도 있는데, 일정 수 이상의 전기차 이용자가 같은 시간에 일제히 급속 충전하는 경우이다. 그러나 가상발전소가 확산되면 급속 충전이 필요한 전기차에 같은 가상발전소에 연결된 다른 전기차나 축전지 등에서 전력을 모아 공급할 수 있어 전기차가 한꺼번에 급속 충전해도 전력 공급 충격을 최소화할 수 있다.

<가상발전소 축전 시스템을 이용해 전기차에 필요한 전력을 다른 전기차로 커버>

[자료: 닛케이 XTECH]

직장에서 충전한 전력을 가정에서 사용

스미토모상사는 2023년 4월 10일 기업용 EV 리스 사업과 V2B와 V2H, 그리고 전용 전력 플랜을 통합한 서비스를 제공하는 회사 ‘Hakobune’을 설립했다. 직원의 출퇴근용 차량을 EV로 하여 낮 동안 직장에서 충전하고, 그 전력을 집으로 가져가서 사용할 수 있는 환경을 제공한다. 직원들이 많은 시간을 보내는 직장에서 EV를 충전할 수 있다면, 전력망에 부담을 주는 급속 충전의 필요성 자체도 줄어들게 된다. 또한 직장에 설치한 태양광 발전시스템의 잉여 전력은 스미토모상사가 가상발전소 사업자가 되어 판매한다.

스미토모상사 모빌리티 사업 기획부 T씨는 “현재 일본에 8,000만 대가 넘는 자동차 중 약 4분의 1이 통근용으로 사용되고 있는데, 이 통근용 자동차가 모두 전기차가 된다면 미래에는 전기차로 전기를 운반해 전력회사에 의지하지 않아도 되는 사회가 될지도 모른다.”라고 말했다.

시사점

2050년까지 온실가스 배출량 실질 제로 목표 달성을 위해서는 친환경 에너지 이용과 더불어 발전된 에너지를 낭비 없이 모두 사용하는 것 또한 중요한데, 이 측면에서 전기차가 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

앞서 언급한 스미토모상사의 EV 기반 VPP 사업 서비스는 자연전력(Shizen Energy)사, 아크엘 테크놀로지스(AAKEL TECHNOLOGIES)도 비슷한 서비스를 발표한 바 앞으로 해당 시장의 경쟁도 심화될 것으로 전망된다. 우리 기업도 V2H 분야에 대응 가능한 시스템, 부품, 완성차 등으로 진출 기회를 발굴할 좋은 타이밍이라 생각된다.

자료 : 국토교통성, 자원에너지청, PERSOL CROSS TECHNOLOGY, 닛케이 XTECH, 파나소닉, 니치콘, KOTRA 오사카무역관 자료 종합