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by The Surplus Square Jun 23. 2024

2024.06.23 에너지 전환 이슈 분석

에너지 전환과 관련된 주요 이슈를 정리 

1.바이든의 제조업 투자는 역대급

https://x.com/curious_founder/status/1804564588706275365

 에너지 전환과 직접 관련이 있는 사항은 아니지만, 바이든 정부의 제조업으로의 투자는 트럼프를 훨씬 뛰어 넘는다고. 미국 대선 이후, 트럼프가 이 기조를 이어 받을 가능성이 크다고 생각한다

 (물론 해당 트윗은 바이든 지지자가 트럼프와의 비교 우위를 강조하는 듯 싶지만)



2.데이터 센터의 전력사용량 규모는 스페인, 이탈리아를 넘는다고

 (많은 보고서에서 앞으로 5년 내외에 2배 정도 더 증가할 것으로 예상)

 갑자기 느는 추세를 이렇게 보니...엄청나 

https://x.com/scienceisstrat1/status/1804381478551171454

블룸버그 기사에 들어가서, 다음과 같이 요약해봤다.

https://www.bloomberg.com/graphics/2024-ai-data-centers-power-grids/?srnd=homepage-americas&sref=yWMY0IT6

 데이터 센터 제공업체인 DataBank는 빅 테크 기업으로 인해 전력 공급이 시급한 상황이다. AI 애플리케이션을 위해 많은 전력을 필요로 하는 고객사들은 전력 공급 전에 서버를 준비했다. 데이터 센터의 전력 수요 급증은 전 세계 전력 공급을 초과하고 있으며, 기업들이 전력망에 접근하기까지 오랜 시간이 걸릴 수 있다. 이는 데이터 센터 밀집 지역에서 정전과 가격 인상을 초래할 수 있다.


 실리콘밸리의 AI 중심 성장 접근 방식은 국가의 에너지 전환 계획과 청정 에너지 목표에 영향을 미치고 있다. 일부 국가에서는 데이터 센터가 재생 에너지 공급량을 초과할 것으로 예상된다. 데이터 센터의 전력 수요는 빠르게 증가하고 있으며, 2030년까지 미국 전력의 8%를 차지할 것으로 보인다.


 AI 발전으로 인해 데이터 센터의 전력 수요가 크게 증가하고 있으며, 이를 지원하기 위해 전력 인프라 확장이 필요하다. 데이터 센터의 전력 사용은 대부분의 국가보다 더 많으며, 전 세계적으로 데이터 센터가 더 많이 건설되고 있다. 기술 기업들은 친환경 에너지로 전환하려 하고 있지만, 전력 수요 증가로 인해 이를 달성하는 데 어려움을 겪고 있다.


 특히 OpenAI의 CEO 샘 알트먼과 같은 기술 리더들은 AI의 막대한 전력 수요를 충족시키기 위해 핵융합과 같은 에너지 혁신이 필요하다고 주장한다. 마이크로소프트와 아마존도 원자력에 큰 관심을 보이고 있다. 아마존은 최근 펜실베이니아에 위치한 원자력 발전으로 운영되는 데이터 센터를 구입했으며, 추가적인 투자를 고려하고 있다. 마이크로소프트 또한 데이터 센터의 에너지 수요를 충족시키기 위해 원자력를 도입하는 방안을 검토하고 있다. 이들 기업은 AI 모델을 훈련하고 데이터 추론을 수행하는 데 필요한 전력량이 기존 전력 사용량의 10배에서 15배에 달한다고 지적한다.


 도미니언 에너지와 같은 전력 회사들은 데이터 센터의 수요 증가로 인해 새로운 변전소와 전력망을 구축하고 있으며, 이러한 인프라 확장은 소비자들의 에너지 비용을 증가시킬 수 있다. 텍사스와 같은 지역은 독립적이고 규제되지 않은 전력망 덕분에 빠르게 데이터 센터를 확장할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 태양광 패널과 같은 청정 에너지 장비의 공급 제약이 발생하고 있다.


 결국 데이터 센터의 수요 증가로 인해 전력망 연결이 지연되고 있으며, 전력 가격 인상 가능성도 커지고 있다. 데이터 센터는 점점 더 효율적으로 되겠지만, 크기와 전력 수요도 함께 증가하고 있다. 여러 국가에서 데이터 센터의 전력 수요를 지원하기 위한 대규모 투자가 필요하며, 이로 인해 소비자들의 에너지 비용이 증가할 수 있다.


AI는 전기의 활용만큼이나 사회를 근본적으로 변화시킬 것입니다. AI는 생산성을 높이고, 자동차 사고를 줄이고, 신속하고 정확하게 질병을 진단하고 치료하며, 산업 공정을 간소화하여 더 깨끗한 환경을 제공할 것입니다. 


3.기후변화 대응을 촉구하는 여론

 77개국 국민의 80%는 정부가 #기후위기 해결을 위해 더 강력한 조치를 취하기를 원한다. 점점 더 심각해지는 상황을 보면, 아마 100%가 될지도 모른다.

https://x.com/StephenLeahy/status/1804299838680359184


4.기후변화와 외교, 국제평화 by Foreign Affairs

https://www.foreignaffairs.com/united-states/green-peace-climate-change-geopolitics

기후위기 대응이 국제 문제 해결에도 큰 유익이 될 것이라는 글. 내용이 좋아 아래처럼 요약해봤다.


 청정 에너지 전환은 이제 사춘기에 접어들었다. 기후 변화 대응을 위한 야심 찬 조치가 지정학적 문제를 악화시킬 수 있다는 우려 속에서, 정치 지도자들은 화석 연료와 청정 대안을 모두 포용하는 전략을 옹호하고 있다. 인플레이션 상승과 경제 침체도 에너지 전환이 일자리 손실과 가격 인상을 초래할 것이라는 우려를 가중시키고 있다.


 그러나 지금은 덜 야심적일 때가 아니라 더 야심적일 때이다. 탄소 배출이 계속 증가함에 따라, 기후 변화의 심각한 위협을 완화하려면 훨씬 빠른 탈탄소화가 필요하다. 잘못된 반쪽짜리 조치는 지정학적 긴장과 경제적 단절을 악화시키고 있다. 가속화된 청정 에너지 전환은 경제를 활성화하고, 보호주의 세력을 억제하며, 강대국 간의 긴장을 완화하여 현재 전환 속도를 늦추자는 요구를 불러일으키는 불안을 완화할 수 있다.


정치 지도자들은 청정 에너지로의 전환을 단순한 목표가 아니라 시급한 글로벌 문제를 해결하기 위한 수단으로 받아들여야 한다. 2015년 파리 협정에 명시된 대로 2050년까지 순배출 제로를 목표로 하는 것만으로는 충분하지 않다. 에너지 시스템은 지정학과 깊이 얽혀 있으며, 이를 개혁하려는 노력은 단지 기후 변화만을 해결할 기회가 아니다.


청정 에너지 전환은 저소득 국가들에게 엄청난 기회를 제공한다. 청정 에너지는 수조 달러 규모의 산업이 될 것이며, 개발도상국들이 이 새로운 글로벌 경제에서 중심적인 역할을 할 수 있다. 저소득 국가에서 청정 에너지 투자를 지원하는 정책은 지역 제조업과 경제 성장을 촉진하고 에너지 접근성과 에너지 안보를 개선할 수 있다.


미국과 중국 간의 긴장을 완화하는 것도 중요하다. 두 국가 간의 경쟁은 심각한 위험을 초래하며, 청정 에너지 전환은 교류와 협력을 위한 경로와 필요성을 제공하여 강대국 간의 마찰을 줄일 수 있다. 워싱턴과 베이징은 이미 환경 보호, 원자력 안전 및 기타 문제에 대한 협력으로부터 혜택을 받고 있다. 그들은 그들 사이의 악감정이 현재의 갱신 협상과 연장을 탈선시키지 않도록 해야 한다.


청정 에너지 전환에 대한 더 큰 야심을 가져야 한다. 기후 변화의 위협은 대규모로 글로벌 에너지 네트워크를 재배선하는 것을 요구하며, 그러한 노력에서 기회를 인식해야 한다. 오늘날의 우려스러운 지정학적 추세를 되돌리는 데 도움이 되는 청정 에너지 전환은 환경론자부터 국가 안보 매파에 이르기까지 광범위한 구성원을 모아야 할 세대적 과업이다. 환경 위기와 지정학적 긴장의 하향 나선을 멈추는 것은 모두의 이익을 위해 봉사한다. 잘 설계되고 잘 실행된 청정 에너지 전환을 통해 더 지속 가능한 글로벌 경제뿐만 아니라 더 평화롭고 번영하는 세계를 만들 수 있다.


5.2023년, 전체 에너지량에서 신규 추가 기준 1위는 태양광+풍력

  2023년 기준, 태양광/풍력이 최초로 석유를 넘어섰다고. 

https://x.com/CarbonBrief/status/1804229806634029066

https://www.carbonbrief.org/analysis-wind-and-solar-added-more-to-global-energy-than-any-other-source-in-2023/?utm_content=buffer8cbe7&utm_medium=social&utm_source=twitter.com&utm_campaign=buffer

- 2023년 전 세계 에너지 수요는 지난 10년간의 연평균 성장률인 1.5%를 약간 상회하는 2.0%의 연간 성장률로 사상 최고치인 620엑사줄(EJ)을 기록할 것으로 예상된다.


- 풍력과 태양광은 2023년 가장 큰 신규 에너지 공급원으로, 전체 증가량의 40%인 4.9EJ를 추가했다. 나머지 순 증가분은 석유(+4.8EJ, 증가분의 39%), 석탄(+2.5EJ, 20%), 원자력(+0.4EJ, 4%) 및 기타 비수력 재생에너지(+0.5EJ, 4%)에서 나온 반면, 가스는 보합을 유지하고 수력(-0.9EJ, -8%)은 감소세를 보였다.


전 세계 석탄 에너지 사용량은 전년 대비 1.6% 증가하여 사상 최고치인 164EJ를 기록하며 10년 전인 2014년에 세운 종전 기록인 162EJ를 넘어섰다.


- 전 세계 석유 에너지 사용량은 2.5% 증가하여 196EJ를 기록, 코로나19 팬데믹 이전인 2019년에 세운 종전 최고치인 193EJ를 훌쩍 뛰어넘었다.


가스를 통한 전 세계 에너지 사용량은 144EJ로 변동이 없었습니다. 글로벌 에너지 위기 이후 러시아가 유럽에 대한 가스 공급을 중단하면서 2년 동안 제자리걸음을 하고 있다.


- 전 세계 석탄 발전량은 전년 대비 189테라와트시(TWh, 1.8%)가 증가하여 사상 최고치인 10,513TWh를 기록했다. 이는 풍력과 태양광이 전년 대비 15.7% 증가한 3,967TWh로 537TWh의 신규 발전량을 추가했음에도 불구하고 기록적인 수치이다.


- 화석 연료 연소, 산업 공정, 메탄 및 플레어링으로 인한 배출량이 처음으로 400억 톤을 넘어서는 등 석탄과 석유 사용량이 최고치를 기록하면서 전 세계 배출량이 또다시 최고치를 경신했다(GtCO2e: 이산화탄소 환산톤).


6.캘리포니아의 대규모 화재

 캘리포니아가 기후변화로 인한 대규모 산불이 매우 심각한 상황이라고. 캘리포니아가 기후변화 대응에 적극적일 수밖에 없는 까닭.

https://x.com/Sammy_Roth/status/1804557458226176260

https://www.latimes.com/environment/story/2024-06-22/spring-wildfire-sees-a-boom-concerning-for-rest-of-year


7. 중국의 태양광 증가 : 에너지 비중에서 1년 사이 2.7% 상승

https://x.com/johnrhanger/status/1804824189242593376

"좋은 아침 좋은 소식입니다: 중국에서 5월에 태양광이 전체 전력의 9.7%로 급증했습니다. 2023년 5월에는 태양광이 7%였습니다. 태양광이 연간 2.7포인트 상승했다니 정말 대단합니다! 태양광 및 풍력 발전은 2019년 5월의 10.7%에서 20.9%로 증가했습니다. 석탄은 5월에 54.9%로 하락하여 수십 년 만에 가장 낮은 월간 점유율을 기록했습니다! 역시 와우! "


8. 미국, 재생에너지 + 배터리는 빠르게 증가

 전력망 제약으로 평균 222일 접속이 지연되지만(대규모 기준), 그럼에도 증가추세는 선명

https://x.com/janrosenow/status/1804433612193837318


9. 태양광은 EU 전력 구성에서 9%를 차지(2023년)

 2024년, 6월 기준  EU에서 태양광은 20%를 차지할 것으로 전망(스페인은 30%를 초과할것으로 전망)


- 2024년 6월21일 낮 시간대, 전 세계 전력 생산량의 20%가 태양광에서 생산될 전망이다.

- 6월 한 달 동안 전 세계 전력의 8.2%를 태양광이 생산할 것으로 예상하고 있다.

- 태양광은 세계에서 가장 빠르게 성장하는 전력 공급원이며, 중국은 2023년에 전년 대비 152% 더 많은 태양광 용량을 설치하여 선두를 달리고 있다. 

- 이러한 급증은 전 세계 청정 에너지 혁명에서 태양광의 중추적인 역할을 강조하며, 현재 34개 국가에서 10% 이상의 전력을 태양광으로 생산하고 있다. 태양광이 계속 확대됨에 따라 전력 부문을 더욱 혁신하고 전 세계의 재생 에너지 전환을 가속화할 것이다.



10. EU 전기생산에서 33%가 재생에너지가 차지(2023년)

- 다만, 시간대별로 분석하면 화석에너지 분포는 15~50%를 차지. 유연성 자원이 많이 필요한 상황을 알려주는 숫자

- 겨울철 바람의 상승과 하강은 화석 발전량의 하락과 상승으로 대처하고 있다는 점이 확인



<EU는 계절적 유연성이 상대적으로 덜 필요>

 - 겨울에는 바람이, 여름에는 태양광이 더 풍부하여 두 개의 조합이 상호보완적 역할을 담당


<주(week)별 변동성 기준> 

https://x.com/CleanPowerDave/status/1804106553584165222

 - 주 단위에서는 바람의 변동이 매우 높음. 주간 격차가 무려 8TWh 이상이 발생. 

 - 주별 유연성 확보하는 것이 매우 시급한 상황


<초 단위의 변동성 기준>

 전력망에 연결되어 있는 대규모 배터리는 초당 수급균형(Balancing)을 지원하는데, 실제 평균적으로는 많은양을 요구하지 않음. 영국에서는 이미 배터리의 주 수입원이 주파수 응답(빠른 변동)이 아니며, 포화에 이르렀다는 평가. 아래 그림에서는 2시간 가용 배터리로도 상당한 가치를 창출할 수 있는 상황이 확인


<배터리의 활용에 대한 메모>

https://x.com/CleanPowerDave/status/1804106567337345495

알아야 할 중요 사항

 1. 그리드 배터리는 여전히 EV 배터리보다 왜소합니다 

 2. 그리드 배터리는 니켈이나 코발트를 사용하지 않습니다. 

 3. 배터리는 12개월 만에 가격이 절반으로 떨어졌습니다.

 4. 태양광 패널과 2시간 배터리 비용은 동일하다.



11. 호주의 원자력 확장에 대한 반대 의견

https://www.afr.com/policy/energy-and-climate/nuclear-is-unviable-because-of-economics-not-engineering-20240623-p5jny1

호주의 에너지 정책 논의에서 원자력 발전의 경제적 타당성이 도마 위에 올랐다. 원자력 발전을 지지하는 사람들은 세 그룹으로 나뉜다: 첫째, '이데올로기스트(Ideologues)'는 기후 회의론자로, 좌파가 좋아하는 재생 에너지를 싫어하고 좌파가 싫어하는 원자력을 선호한다. 둘째, '엔지니어(Engineers)'는 원자력의 성능과 안정성을 높이 평가하며, 이를 미래의 에너지원으로 본다. 셋째, '실용주의자(Pragmatists)'는 에너지 정책의 복잡성을 잘 알지 못하고, 원자력이 재생 에너지의 실질적 단점을 보완할 수 있다고 생각한다. 그러나 이들 그룹은 경제적 관점에서 원자력 발전의 현실을 제대로 반영하지 못하고 있다.


 CSIRO의 추정에 따르면, 90% 재생 에너지의 비용은 메가와트시당 109달러이다. 반면, 남한의 비용 기준으로 60년 수명, 60% 경제적 이용률, 8년 건설 기간을 기준으로 한 원자력 발전은 메가와트시당 200달러로 거의 두 배에 달한다. 이는 낙관적인 시나리오를 가정했을 때의 수치이다.


 야당의 기후 및 에너지 대변인 테드 오브라이언(Ted O’Brien)은 원자력 발전의 수명과 이용률을 각각 80년과 100%로 주장하지만, 이는 경제적 타당성에 큰 차이를 만들지 않는다. 60년에서 80년으로 수명을 연장하면 비용은 메가와트시당 4달러, 즉 2%만 줄어들며, 호주의 에너지 시장 특성상 이용률 100% 달성도 불가능하다.


 프랑스에서 원자력 발전이 전력의 대부분을 차지하지만 이용률은 70%에 불과하다. 이는 프랑스가 동서로 에너지를 수출할 수 있는 특성 덕분이며, 호주는 이를 할 수 없다. 재생 에너지 공급이 증가할수록 원자력 발전의 경제적 타당성은 더욱 악화된다. 2035년까지 재생 에너지가 평균적으로 95%를 차지할 것으로 예상되며, 이때 첫 원자력 발전소가 가동될 예정이다. 이 환경에서는 프랑스에서 달성한 70%조차 비현실적이다.

미국에서 가장 높은 이용률인 93%를 달성해도, 원자력 발전은 여전히 재생 에너지보다 25% 더 비싸다. 따라서 원자력 발전이 시스템 신뢰성을 보장할 것이라는 주장은 무너진다. 경제적 타당성을 확보하기 위해 원자력 발전은 시스템에서 소규모 역할을 해야 하며, 이는 필요할 때 더 제공할 수 없음을 의미한다.


진정한 신뢰성 솔루션은 가스, 배터리, 양수 발전이다. 2050년에는 소형 모듈식 원자로도 가능할 수 있지만, 경제적 타당성을 확인하기 위해 25년을 기다려야 한다. 오늘날의 비용 추정치에 기반해 결정해야 하며, 지연, 사회적 허가 및 비용 초과 우려는 원자력 발전에서 더 크다.


 야당이 원자력 발전을 정부가 소유하고 운영하도록 선택한 것은 경제적 타당성이 없다는 명백한 증거이다. 생산성 위기에 직면한 상황에서, 경제적으로 비효율적인 원자력 발전을 선택하는 것은 자해 행위이다.


<이 기사에서 원자력 발전 옹호그룹을 표현한 내용>

첫 번째 그룹은 "이데올로기론자"라고 할 수 있습니다. 이들은 탄소 배출이 제로이기 때문이 아니라 그럼에도 불구하고 원자력을 선호합니다. 실제로 많은 사람들이 기후 회의론자입니다. 이들은 좌파가 재생 에너지를 좋아하기 때문에 재생 에너지를 싫어하고, 좌파가 원전을 싫어하기 때문에 원전을 선호합니다.


두 번째는 '엔지니어'라고 할 수 있습니다. 이들은 원자력이 멋지다는 이유로 원자력을 선호합니다. 이들은 페라리처럼 원자력의 성능과 안정성에 감탄합니다. 그들은 원자력을 미래의 에너지원으로 여깁니다. 공상 과학 소설의 소재.


세 번째 유형은 '실용주의자'라고 할 수 있습니다. 이들은 에너지 정책의 복잡성에 대해 세심한 주의를 기울이거나 많은 정보를 갖고 있지 않습니다. 이들은 표면적으로 원자력이 재생에너지의 실질적인 단점에 대한 상식적인 해독제 역할을 할 수 있다고 믿습니다.



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