재생에너지 RE100

ESG

재생 가능 에너지의 5가지 주요 유형

세계적으로 재생 가능 에너지의 발전 용량이 급격히 증가하고 있으며, 이는 기후 변화 대응 및 지속 가능한 발전 목표(SDGs) 달성을 위한 핵심적인 요소로 작용하고 있다.

이 인포그래픽은 풍력(Wind), 태양광(Solar), 지열(Geothermal), 수력(Hydro), 바이오매스(Biomass) 의 5가지 주요 재생 가능 에너지의 작동 원리와 비용 및 전 세계 전력 생산 비율을 비교 분석한 자료이다.

1. 풍력 (Wind Energy)

 전 세계 전력 생산 비율: 6.6% (2021년 기준)

 발전 비용: $38/MWh (메가와트시당 38달러)

 작동 원리

1️⃣ 바람이 풍력 터빈(Wind Turbine)의 블레이드(날개) 를 지나면서 날개를 회전시킴.

 • 바람의 운동 에너지가 기계적 에너지로 변환됨.

2️⃣ 날개는 구동축(Drive Shaft) 에 연결되어 있으며, 이 축이 회전하면서 전기를 생성하는 발전기(Generator)를 구동.

 • 풍속이 강할수록 발전량이 증가하며, 일반적으로 초속 4~25m 정도의 바람에서 효율적으로 작동.

 장점

 • 운영 비용이 낮으며, 발전 비용이 상대적으로 저렴함.

 • 온실가스 배출이 거의 없음.

 단점

 • 간헐적 발전(Intermittent Generation): 바람이 불지 않는 경우 전력 생산 불가능.

 • 설치 부지에 대한 환경적 영향(조류 서식지 파괴, 소음 문제 등).

2. 태양광 (Solar Energy)

 전 세계 전력 생산 비율: 3.7% (2021년 기준)

 발전 비용: $36/MWh (메가와트시당 36달러)

 작동 원리

1️⃣ 태양광 패널에 포함된 광전지(Photovoltaic, PV) 셀 이 전기장을 형성.

2️⃣ 태양광이 PV 셀을 비추면, 반도체 물질에서 광전 효과(Photoelectric Effect) 가 발생하여 전자가 방출됨.

3️⃣ 방출된 전자가 전기장을 따라 이동하면서 전기가 생성되며, 이 전력은 금속 전도체를 통해 외부로 전달됨.

 장점

 • 친환경적이며, 햇빛이 있는 한 지속적으로 에너지를 공급 가능.

 • 유지보수 비용이 낮고, 발전소의 크기를 유연하게 조정 가능.

 단점

 • 낮과 밤, 날씨에 따라 전력 생산량이 변동됨.

 • 태양광 패널 제조 시 일부 유해 물질 사용 가능.

3. 지열 (Geothermal Energy)

 전 세계 전력 생산 비율: 1% 미만 (2021년 기준)

 발전 비용: $75/MWh (메가와트시당 75달러)

 작동 원리

1️⃣ 지하의 고온 열수(Hot Water) 를 매장된 저수지에서 파이프 또는 우물 을 통해 지표면으로 끌어올림.

2️⃣ 뜨거운 물이 지표면에서 증기로 변하며, 이 증기가 증기 터빈(Steam Turbine) 을 회전시킴.

3️⃣ 터빈이 발전기와 연결되어 있어 전력이 생산됨.

 장점

 • 지구 내부의 열을 이용하므로, 태양광·풍력보다 간헐적 문제가 없음 (24시간 전력 생산 가능).

 • 비교적 낮은 탄소 배출량.

 단점

 • 특정 지역(화산지대, 지열이 높은 지역)에 한정되어 있음.

 • 초기 설치 비용이 높고, 지열 자원이 고갈될 가능성 있음.

4. 수력 (Hydropower)

 전 세계 전력 생산 비율: 15.3% (2021년 기준)

 발전 비용: $64/MWh (메가와트시당 64달러)

 작동 원리

1️⃣ 댐 또는 수로(Diversion Structures) 가 자연적인 물의 흐름을 변경하여 수위를 높이고 체적을 증가시킴.

2️⃣ 높은 위치에서 떨어지는 물이 댐 내부를 통과하며 터빈을 회전시키고, 이 운동 에너지가 기계적 에너지 로 변환됨.

3️⃣ 터빈이 발전기와 연결되어 있어 전력이 생산됨.

 장점

 • 신뢰성이 높고, 장기적으로 안정적인 전력 공급이 가능.

 • 탄소 배출량이 낮으며, 수자원 저장 및 관리 기능 수행 가능.

 단점

 • 생태계에 미치는 영향이 큼 (강과 호수의 흐름 변경, 어류 이동 방해 등).

 • 초기 건설 비용이 매우 높음.

5. 바이오매스 (Biomass Energy)

 전 세계 전력 생산 비율: 2.3% (2021년 기준)

 발전 비용: $114/MWh (메가와트시당 114달러)

 작동 원리

1️⃣ 바이오매스(Biomass, 생물학적 원료) 를 연소하여 보일러에서 증기를 생성.

2️⃣ 생성된 증기가 터빈의 날개를 회전시키며, 터빈이 발전기에 연결되어 있어 전력을 생산.

3️⃣ 바이오매스는 액체 연료(바이오디젤) 또는 가스 연료(메탄)로 변환하여 발전에 사용할 수도 있음.

 장점

 • 재생 가능 에너지원 (농업 폐기물, 목재, 유기물 등에서 연료를 얻을 수 있음).

 • 폐기물을 줄이고 활용할 수 있는 지속 가능성이 높음.

 단점

 • 발전 비용이 가장 높음 ($114/MWh)

 • 연소 과정에서 일부 탄소 배출이 발생.

 5가지 재생 가능 에너지 비교

에너지원 전 세계 전력 비중 (%) 발전 비용 ($/MWh) 주요 특징

풍력 6.6% $38 비용이 저렴하고 온실가스 배출 없음, 간헐적 문제 있음

태양광 3.7% $36 낮은 비용, 친환경적, 날씨에 따라 발전량 변동

지열 <1% $75 24시간 발전 가능, 특정 지역에서만 가능

수력 15.3% $64 안정적인 공급, 환경 영향 큼

바이오매스 2.3% $114 폐기물 활용 가능, 비용이 높고 탄소 배출 가능

 결론 및 시사점

 • 수력과 풍력이 가장 큰 전력 비중을 차지하고 있음 (수력 15.3%, 풍력 6.6%).

 • 태양광과 풍력이 발전 비용이 가장 저렴한 재생 가능 에너지원 ($36~$38/MWh).

 • 바이오매스는 발전 비용이 가장 높고 탄소 배출 문제가 존재.

 • 기술 발전과 정책 지원에 따라 재생 가능 에너지가 계속 성장할 것으로 전망됨.

글로벌 해상 풍력 에너지 시장은 2024년부터 2030년까지 5.7%의 CAGR로 성장하여 2030년까지 1,445억 8,730만 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

 왜 해상풍력인가?

해상 풍력 발전 단지는 해풍의 더 빠른 속도와 더 큰 일관성으로 인해 육상 발전 단지보다 더 효율적인 것으로 간주됩니다. 육지나 인간이 만든 구조물의 물리적 장애물이 없는 이 농장은 중단이 적은 청정 에너지를 생산합니다.

 성장의 핵심 동력

 기후 행동: 세계가 지속 가능한 에너지로 전환함에 따라 해상 풍력은 화석 연료에 대한 의존도를 줄이고 기후 변화에 대처하는 데 중요한 퍼즐 조각입니다.

 정부 지원: 병입 관세, 세금 인센티브 및 간소화된 허가 프로세스는 이 부문의 성장을 가속화하고 있습니다.

 기술 발전: 터빈 설계 개선에서 설치 기술의 혁신에 이르기까지, 이러한 발전은 해상 풍력을 보다 비용 효율적이고 효율적으로 만들고 있습니다.

 해상 풍력 에너지의 새로운 트렌드

 더 큰 터빈: 해양에서 풍부한 풍력 자원을 확보하기 위해 제조업체는 더 크고 더 강력한 터빈을 만들고 있습니다.

 부유식 해상 풍력: 이 혁신적인 기술은 더 깊은 바다에서 청정 에너지를 생산할 수 있는 기회를 열어주고 있습니다.

출처: 제공된 이미지 (Five Major Types of Renewable Energy – 2021 Global Electricity Generation & Cost Analysis)

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