청정 그리드는 또한 가장 저렴한 그리드
종합적인 새로운 분석에 따르면 매사추세츠는 2050년 피크 전력 수요를 완전히 연소 기반 발전에서 자유로운 전력 혼합으로 충족할 수 있으며, 이 청정 경로는 주의 요금 납부자에게 가장 저렴한 옵션을 나타낸다. 보고서는 주의 예상 피크 수요를 충족하기 위한 여러 시나리오를 모델링하며, 향후 수십 년 동안 전력 소비를 크게 증가시킬 난방 및 운송의 전기화를 고려한다. 분석된 모든 시나리오에서 재생에너지, 배터리 저장, 장기 에너지 저장, 수요 대응, 및 지역 그리드 수입의 조합이 새로운 가스 발전 또는 기존 연소 발전소 유지를 포함하는 경로보다 더 저렴하다는 것이 입증되었다.
가스 피커를 대체하는 것
분석에서 파악한 무연소 전력 혼합은 협력하여 작동하는 여러 상호 보완적 기술에 의존한다. 태양광 및 해상 풍력은 대부분의 에너지 발전을 제공하며, 리튬 이온 배터리는 4~8시간 지속되는 단기 피크를 처리한다. 재생 에너지 발전이 낮은 장기간 — 그리드의 가장 어려운 순간을 나타내는 여러 날의 겨울 한파 — 에 대해 철-공기 배터리 및 압축 공기 시스템과 같은 장기 에너지 저장 기술이 격차를 채운다.
수요 대응은 모델의 발견에서 중요한 역할을 한다. 전기차 충전, 온수 난방, 산업 공정과 같은 유연한 전력 소비를 재생 에너지 발전이 풍부한 기간으로 이동함으로써, 그리드가 언제든지 제공해야 하는 피크 수요가 크게 감소한다. 스마트 온도 조절기, 사용 시간대별 가격 책정, 및 자동화된 부하 관리 시스템은 소비자가 편의성이나 생산성을 포기하도록 요구하지 않으면서 이러한 유연성을 가능하게 한다.
- 무연소 경로는 2050년까지 다음으로 저렴한 대안과 비교하여 요금 납부자에게 약 24억 달러를 절약한다
- 해상 풍력 및 태양광은 모델에서 총 에너지 발전의 약 80%를 제공한다
- 일일 피크 수요 사이클을 관리하기 위해 15~20 기가와트시의 배터리 저장 용량이 필요하다
- 50시간 이상의 장기 저장은 가장 극단적인 여러 날의 저재생 이벤트를 해결한다
경제 상황이 변화했다
보고서의 가장 놀라운 결론은 단순히 무연소 그리드가 실현 가능하다는 것이 아니라 — 이는 청정 에너지 옹호자들에 의해 수년간 주장되어 온 것이다 — 이제 경제적으로 최적의 선택이라는 것이다. 지난 10년 동안 특히 태양광 패널, 풍력 터빈, 그리고 리튬 이온 배터리의 비용 감소는 청정 대 화석 연료 발전의 비교 경제학을 근본적으로 변화시켰다.
천연가스 피커 발전소는 건설 비용이 상대적으로 저렴하지만 최고 수요 시간대에만 작동하기 때문에 운영 비용이 많이 든다. 이들의 연료 비용, 탄소 준수 비용, 및 유지 보수 비용은 저렴한 재생 에너지 전력으로 충전하고 거의 영의 한계비용으로 피크 기간 동안 배치할 수 있는 배터리와 비교할 때 점점 경쟁력을 잃고 있다.
분석은 또한 피커 발전소를 지원하기 위해 필요한 가스 인프라 — 파이프라인, 압축기 스테이션, 및 배송 시스템 — 의 유지 관리 비용을 고려하며, 이는 연간 몇 백 시간만 작동하더라도 필요하다. 이 인프라를 제거하는 것은 개별 발전 기술 간의 더 간단한 비교에서 종종 간과되는 상당한 비용 절감을 나타낸다.
매사추세츠를 넘어선 의미
보고서가 매사추세츠에만 국한되지만, 그 발견은 미국 북동부 및 그 이상의 지역 전체에 걸친 그리드 계획과 관련성이 있다. 주의 기후 — 난방 수요를 주도하는 추운 겨울, 보통 수준의 태양광 자원, 및 탁월한 해상 풍력 잠재력 — 은 유사한 탈탄소화 과제에 직면한 많은 온대 지역을 대표한다.
상당한 난방 전기화를 가진 추운 기후 주에서 피크 수요를 충족하기 위한 최저 비용 경로가 무연소라면, 그 의미는 더 나은 태양광 자원을 가진 더 따뜻한 지역이 화석 연료 발전을 제거하기 위한 더욱 강한 경제적 사례에 직면한다는 것이다. 보고서는 장기 그리드 전략의 일부로서 가스 인프라 유지에 대한 마지막 기술적 및 경제적 주장 중 하나를 효과적으로 제거한다.
다른 주의 유틸리티 규제자 및 그리드 계획가들이 주목할 가능성이 높다. 통합 자원 계획 — 수십 년의 지평선에 걸친 유틸리티 투자 결정을 안내하는 문서 — 는 청정 에너지 기술의 비용 감소를 점점 더 반영한다. 매사추세츠 분석은 이미 청정 에너지 경로로 향하고 있지만 천연가스의 계속된 사용에 관심이 있는 이해관계자들의 저항에 직면한 계획가들에게 엄격한 모델링 지원을 제공한다.
앞으로의 과제
무연소 경로를 실현하려면 지속적인 정책 지원, 지속적인 기술 비용 감소, 및 상당한 인프라 투자가 필요하다. 해상 풍력, 송전 업그레이드, 및 에너지 저장 시설의 허가 일정은 모델이 가정하는 배포 속도와 일치하도록 단축되어야 한다. 청정 에너지 설치 및 유지 보수의 인력 개발은 또 다른 중요한 실현 조건이다.
보고서는 그 투영이 역사적 추세와 일치하지만 보장되지 않는 기술 비용 궤적에 의존한다는 것을 인정한다. 배터리 비용 감소의 둔화 또는 장기 저장 상용화의 지연은 경제적 계산을 변경할 수 있다. 그러나 분석에서 파악한 절감액의 여유는 그러한 불측의 사태에 대한 상당한 완충을 제공하며, 청정 경로가 덜 낙관적인 가정 하에서도 최선의 선택으로 남아 있음을 시사한다.
이 기사는 Utility Dive의 보도를 바탕으로 합니다. 원본 기사 읽기.
