기술의 혁신과 정부의 적절한 정책으로 재생에너지의 보급이 예상을 크게 능가

우리나라도 정치싸움으로 신재생에너지 투자개발에 멀리하지말고... 이제는 세계추세 맞춰서 집중좀 했으면 좋겠네요

나라별 에너지생산을 신재생에너지로 50프로 이상집중하는 곳들도 많은데, 우리나라만 그 위험한 원전원전 거리고있네요

대머리산 보여주면서... 신재생에너지 비판하던 언론사가 참...

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펌 ㅣ영국 Telegraph 산하의 Economic Intelligence 필진인 Ambrose Evans-Prichard의 장주기 저장장치에 대한 기고문을 소개합니다.

기술의 혁신과 정부의 적절한 정책으로 재생에너지의 보급이 예상을 크게 능가하여 발전원의 주축이 되어가고 있은 것(영국의 경우)과 유사하게
장주기 저장장치도 10년 이내에 큰 문제없이 해결 가능할 것이다라고 이야기 하고 있네요…

https://12ft.io/proxy?&q=https%3A%2F%2Fwww.telegraph.co.uk%2Fbusiness%2F2023%2F05%2F16%2Fwhat-we-do-when-wind-does-not-blow-and-sun-does-not-shine

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바람이 불지 않고 태양이 비치지 않을 때는 어떻게 해야 할까요?

앰브로스 에반스-프리차드

2023년 5월 16일 - 오후 3시 30분

눈부신 재생에너지의 도약

10년 전 영국인들이 2023년 1분기 동안 풍력 발전이 가스보다 더 많은 전기를 생산할 것이라고 들었다면, 이를 믿은 사람은 거의 없었을 것입니다.

언론의 불신, 기술적 안개론, 영국 사회 전반의 제도적 저항이 이러한 전망을 어둡게 만들었기 때문입니다.

영국의 풍력 발전소는 첫 3개월 동안 전체 전력 공급량의 32.4%에 달했습니다. 가스는 31.7퍼센트로 하락했습니다. 태양광은 4 월에 자체 계절 기록에 도달했습니다. 내셔널 그리드는 지난달 영국 전체 전력의 46%가 재생 에너지에서 나왔다고 밝혔다. 이는 미국과 카타르에서 수입한 액화천연가스(LNG)를 대체한 것입니다.

지금까지는 괜찮습니다. 영국은 화석 연료용으로 설계된 기존 인프라와 전력망에 풍력과 태양열을 추가하면서 시스템을 붕괴시키지 않고도 전력 생산에 성공할 수 있었습니다. 재생 에너지가 전력 공급의 큰 축이 되면서 영국이 완전히 다른 구조로 빠른 속도로 이동함에 따라 더 어려운 시험이 다가올 것입니다.

더 가속화 될 재생에너지 설치와 Dunkelflaute (전기생산가문)의 대두

영국에는 현재 43기가와트(GW)의 재생에너지 용량이 설치되어 있습니다. 허가 관료주의와 터빈 및 태양광 패널의 글로벌 공급 경색으로 인해 영국의 야망이 좌절되지 않는다면 머지않아 130GW에 이를 것으로 예상됩니다.

기후변화위원회는 2035년까지 해상 풍력 발전량만 65GW를 목표로 하고 있으며, 북해의 풍력 통로에 설치되는 거대한 새 터빈은 초기 베이비 블레이드보다 거의 두 배에 달하는 용량 계수(에너지 생산량)를 가지고 있습니다.

산술적 계산은 명백합니다. 재생 에너지는 점점 더 빈번하게 가스를 대체할 것이며, 스코틀랜드에서 이미 발생한 것처럼 과잉 전력으로 전력망을 압도하는 경우도 발생할 것입니다.

다른 경우에는 재생 에너지가 거대하고 갑작스러운 격차를 남길 것입니다. 일반적으로 전력 수요가 가장 많은 한겨울에 태양열도 없는 상황에서 며칠 또는 몇 주 동안 지속되는 던켈플라우트 풍력 가뭄에 대해 어떻게 해야 할까요?

델프트 대학교에 따르면 이러한 고기압성 기상 시스템은 일반적으로 50~100시간 정도 지속됩니다. 하지만 기이한 해에는 훨씬 더 길어질 수 있습니다. 최악의 상황에 대비한 전략적 백업이 필요합니다.

Dukelflaute의 해결방안

[1]가스

기본 해결책은 현재와 마찬가지로 북해 가스를 계속 파이프로 공급하거나 LNG를 수입하여 피커 플랜트에 사용하는 것이지만, 그 양이 줄어들고 탄소 포집에 대한 의존도가 높아질 것입니다.

미국의 NET Power는 이미 영국의 발명가 로드니 앨럼이 개척한 앨럼 사이클을 기반으로 티사이드 탄소 클러스터를 위한 영국 최초의 무공해 가스 발전소를 개발 중입니다.

기존 가스 플랜트에 아민 포집 시스템을 설치하여 전력을 고갈시키고 비용을 두 배로 늘리는 대신, 처음부터 플랜트를 건설하고 폐쇄 루프에서 "산소 연소" 공정의 연료로 CO2를 활용합니다. 탄소의 97%를 포집합니다.

설립자 빌 브라운은 세계에서 가장 저렴한 청정(청색) 수소를 생산할 수 있다고 말했습니다. 미국보다 가스 가격이 훨씬 비싼 유럽에서는 어려울 수 있습니다. 가스를 추출하고 운송하는 과정에서 발생하는 메탄 누출을 어떻게 막을 수 있을까요?

NET Power가 우승하든 아니든, 엑손, 쉘, 사우디 아람코와 같은 기업들이 개종자의 열정으로 이 기술을 받아들여 탄소 포집 비용을 절감하는 데 성공할 것이라는 것은 확실합니다.

따라서 바람이 불지 않고 태양이 비치지 않을 때에도 우리는 여전히 가스에 의존할 수 있습니다. 여기에는 피커 발전소를 계속 대기 상태로 유지해야 하는 기생 비용이 수반됩니다. 이를 위해서는 전략 석유 비축과 같은 국가 보조금이 필요할 수 있습니다. 하지만 할 수 있습니다.

[2]청정수소

두 번째 기본 옵션은 야간, 주말 등 사용량을 줄여야 하는 재생 가능 에너지의 잉여 전력을 전기분해를 통해 친환경 수소를 생산하는 데 사용하는 것입니다.

이 수소는 영국의 지질학적 비장의 카드 중 하나인 요크셔 소금 동굴에 장기간 저장할 수 있습니다. 이 저장소는 겨울철 백업용으로 수소 터빈이 장착된 개조된 피커 플랜트에 수소를 공급할 수 있습니다.

전기분해는 비용이 많이 들지만 이 기술은 지난 10년 동안 태양열, 풍력, 리튬 배터리와 동일한 '학습 곡선'과 규모의 경제를 따라가고 있습니다. 극적으로 저렴해질 것입니다. 미국 에너지부는 2030년까지 친환경 수소를 킬로그램당 1달러로 만드는 것을 목표로 하고 있습니다.

하지만 수소를 만들기 위해 잉여 풍력과 태양열에 의존하려면 전해조는 대부분의 시간 동안 유휴 상태로 유지해야 합니다. 스마트 계량기, 전기차, 전기 가정 난방으로 이동함에 따라 많은 분야에서 이 전력을 더 잘 활용할 수 있을 것입니다.

[3] 원자력

세 번째 옵션은 원자력 발전으로 겨울철 예비 전력을 만드는 것입니다. 테라프랙시스의 대표인 커스티 고건은 영국에서 원자로를 상업적으로 가장 잘 활용할 수 있는 방법은 밤낮으로 80퍼센트만 가동하여 "핑크" 수소를 만들고, 나머지 20퍼센트는 필요할 때 그리드의 기저부하 전력으로 전환하는 것이라고 말합니다.

원자력 애호가라면 최근 마이클 리브레이히의 주간 팟캐스트인 '청소'에 출연한 것을 추천합니다. 이 시리즈는 오늘날 영어로 된 에너지 및 청정 기술의 경제학에 대한 최고의 심층 분석입니다. 그는 한 치의 양보도 없습니다.  

개인적으로 저는 소형 모듈형 원자로를 좋아합니다. 롤스로이스는 오늘날 경수로의 미니 버전인 470MW급 원자로를 개발 중이며, 부품을 제조하고 도로와 철도로 운송하여 비용을 절감하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 원자로는 이미 존재하는 원자력 공급망에 의존합니다. 이 원자로는 2030년대 초에 가동될 수 있습니다.

대기압에서 작동하는 용융염 및 기타 고급 설계를 사용하는 4세대 미니 원자로는 궁극적으로 더 저렴하고 민첩하며 재생 에너지에 맞출 수 있을 만큼 빠르게 가동 및 정지할 수 있을 것입니다. 지금은 우리가 얻을 수 있는 것을 취합니다.

수소의 활용

한 가지 확실한 것은 수소를 수소 보일러에서 연소시키기 위해 가정에 배관을 설치하는 것과 같은 부조리한 일에 수소가 낭비되지 않을 것이라는 점입니다. 수소는 너무 폭발성이 강하고 작은 분자가 쉽게 누출됩니다. 이러한 보일러로 전환하는 것은 히트펌프를 설치하는 것만큼이나 파괴적이지만 효율성은 훨씬 떨어집니다. 자동차에도 사용할 수 없습니다. 전력을 수소로 전환하는 과정에서 너무 많은 에너지가 손실됩니다.

가능한 모든 곳에 전기를 공급하는 것이 원칙입니다. 깨끗한 수소는 소중합니다. 산업에서 더러운 수소를 대체하고, 비료와 친환경 강철을 만들고, 운송과 청정 제트 연료, 덩켈플루트 보호구역 등 대안이 없는 수많은 작업에 수소가 필요할 것입니다.

신 기술 경쟁과 정부의 환경 조성의 역할이 중요

결국 이 솔루션은 경쟁하는 기술들이 뒤섞인 형태가 될 것입니다. 영국의 하이뷰 파워는 철탑에 며칠 동안 에너지를 저장할 수 있는 극저온 압축 공기 분야의 세계적인 선두주자입니다. 2020년대까지 매년 2~3개의 발전소를 건설할 계획이며, MWh당 100달러의 균등화된 비용으로 최대 60시간 동안 6GW의 백업 전력을 공급하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이 계획이 성공한다면 큰 구멍을 메울 수 있을 것입니다.

전 세계 청정 기술 분야에는 창의적인 아이디어가 넘쳐나기 때문에 2040년대에는 어떤 것이 산업계를 휩쓸지 알 수 없습니다. 미국, 중국, 일본, EU, 세계 최고의 대학, 벤처 캐피털 펀드가 에너지 저장 기술을 깨기 위해 막대한 금액을 투자하고 있습니다. 그리고 그 벽은 깨지고 있습니다.

지난 20년간의 교훈은 기술은 대중이 따라잡을 수 있는 속도보다 더 빠르게 발전하며, 극복할 수 없을 것 같던 문제도 어느새 무의미해져 버린다는 것입니다. 우리는 풍력과 태양열의 간헐성을 극복할 수 있는 수단을 가지고 있습니다. 정부가 올바른 분위기를 조성하면 시장은 가장 저렴한 방법을 찾을 것입니다.

출처 https://www.facebook.com/100002441536980/posts/pfbid036ujzW67prGRqXmaxSSz1X3gKifBm5pVzaLjVEFDWqKzCDiX89CEZBkX5etzTjKYul/?mibextid=Nif5oz