2024.07.11. 에너지 전환 이슈
ESS, 배터리, 전기차, 원자력, 수소차, 히트펌프를 망라
1. 엄청나게 증가하는 미국 BESS
미국에서 엄청나게 빠른 속도로 BESS가 증가하고 있다고. 이 의미는 에너지 단기 저장은 이미 배터리 기반 에너지 저장시스템(BESS)가 주도한다는 것으로 해석할 수 있다. 2023년 첫 5개월 동안 전년 대비 384% 증가했다고.
2. 텍사스, 허리케인과 전기공급 중단(2024.7.9.)
허리케인이 미국 휴스턴 지역을 지나감에 따라 500만 명 이상의 텍사스 주민들이 전기공급을 못 받고 있는 상황이라고...복원에는 며칠이 소요되며, 기온이 화씨 90도(섭씨 32.2도)에 이를 것으로 전망. 재생에너지로 생긴 문제보다 재난/재해 대응에 있어 중앙집중형 대형시스템의 리스크가 실제 문제로 붉어진 것으로 보이는 듯.
3. 배터리, 중국의 과잉생산과 가격
중국의 과다경쟁, 과잉생산으로 배터리의 가격이 급락하면서...중국의 EV가격이 내연기관보다 저렴해진 상황. 이런 흐름은 결국 다른 국가로 확장될 것으로 예상. 배터리 제조에서 경쟁국가인 우리나라 입장에서는 산업 경쟁력 관점에서는 어려움이 커지고 있다고 볼 수 있으나 전기차 소비자 입장에서는 긍정적이라고 볼 수 있다.
그리고 전기차 전환을 배터리 희소금속 부족과 가격의 불안으로 지연시켰던 도요타에게는 악재라고 볼 수 있다.
"이 모든 것이 적어도 지금까지는 희소성의 선구자들이 얼마나 틀렸는지를 잘 보여줍니다. 지난 4년 동안 배터리와 배터리 금속이 무기한 부족할 것이라는 예측이 꾸준히 제기되었습니다. 이러한 견해를 표명한 가장 대표적인 기업 중 하나가 바로 Toyota였으며, 작년에만 해도 배터리가 충분하지 않으며 하이브리드 간에 배터리를 공유하는 것이 완전한 전기차를 배치하는 것보다 배출량을 줄이는 더 좋은 방법이라고 주장했습니다. 배터리 가격이 계속 하락하면서 이러한 주장은 이제 매우 시대에 뒤떨어진 것으로 보입니다. "
4. 중국의 배터리 제조 능력
https://cleantechnica.com/2024/07/08/10-largest-ev-battery-producers-in-the-world/
2015년, 일본 파나소닉은 전세계 배터리 생산량의 40%를 차지했다고, 그러다 파나소닉,LG화학, 삼성 SDI가 빅3를 형성하다가...이제는 CATL이 나머지 세 업체를 합친 양보다 더 많은 생산을 하는 중.
5. 파리 올림픽에서 '수소차'를 홍보하는 일본
https://x.com/DrSimEvans/status/1811041102863929369
"도요타가 #파리올림픽 후원의 일환으로 전혀 관련 없는 미라이 수소차를 홍보하고 있다는 당황스러운 소식을 접했습니다.
현실 점검 (글로벌 판매량, 2023년): 8,900대 = 수소차
9,500,000대 = 배터리 전기자동차 출처: IEA "
수소차는 시장에서 경쟁력을 잃어가고 있는 모습인데, 일본은 미라이를 열심히 파리올림픽에서 홍보 중이라고....그래서, 과학자들에게 까이고 있다고 (탈탄소화를 위해서는 수소차가 아닌 전기차의 드라이브가 필요하다고..)
https://x.com/electricfelix/status/1810740331954291018
"120명의 학자, 과학자, 엔지니어들이 수소차가 친환경 에너지 전환을 방해하며 파리 올림픽에서 도요타가 수소차를 홍보해서는 안 된다는 내용의 공개 서한에 서명했습니다. "도요타가 파리 올림픽을 기후 변화의 해결책으로 수소차, 버스 및 기타 수소차를 홍보하는 데 이용하고 있습니다. 이는 과학적으로 넷제로와 맞지 않습니다. 그 이유 중 하나는 친환경 수소전기차가 배터리 전기차보다 3배 더 많은 전기를 필요로 하기 때문입니다. 따라서 3배 더 많은 재생 가능한 전기 발전 용량이 필요하며, 우물(에너지원 채굴부터)에서 바퀴(실제 운행)까지 배출되는 CO2 배출량도 3배 더 높습니다."
이런 상황에 대해, 일본 머스크도 X에서 말을 붙이는 중
"수소는 자동차에 적합하지 않고 탑재량이 약 1000배 더 가치 있는 로켓에만 적합할 뿐입니다."
https://x.com/elonmusk/status/1810699373946470775
전기차와 수소차의 에너지 효율성(Well to Wheel)의 비교하는 그림은 아래와 같다.
https://x.com/teslatidbits/status/1810706311039877550
전기차와 수소차의 비교에서 자동차 산업 생태계 유지 관점에서는 부품이 많은 수소차가 낫지만...소비자 입장에서는 전기차가 더 낫다고 생각한다. 복잡성은 문제의 원인이 되기 때문
6. 인도네시아, 원자력 도입을 추진
https://x.com/energybants/status/1811021028245524791
"인도네시아는 원자력 발전을 추진하기로 결정했습니다. 세계에서 4번째로 인구가 많은 인도네시아는 상위 10개국 중 유일하게 원자력 발전을 결정하지 않은 국가였습니다. 이는 2022년까지만 해도 원자력을 "최후의 수단"으로만 고려하던 것과는 급격한 정책 변화입니다."
https://en.tempo.co/read/1889333/indonesia-to-develop-nuclear-energy-as-part-of-renewable-energy-mix
<기사요약>
"인도네시아의 에너지 및 광물 자원부 장관 아리핀 타스리프는 원자력이 국가의 재생에너지 믹스 계획의 중요한 부분이라고 밝혔다. 그는 원자력이 최후의 수단이 아니라 이용 가능성과 잠재력을 통해 온실가스 감축을 위한 국가 결정 기여(NDC) 목표 달성을 가속화할 수 있는 유효한 옵션이라고 강조했다.
이 발언은 2024년 7월 8일, 자카르타 세나얀 국회 단지에서 열린 하원(DPR) 위원회 VII와의 업무 회의 후에 나왔다. 타스리프 장관은 원자력 발전이 기술적으로 신뢰할 수 있고 안전하며 비용 경쟁력이 있어야 한다고 언급했다.
원자력은 신재생 에너지 법안(NRE Bill) 초안의 제9조에 포함되었으며, 이는 ESDM(에너지 및 광물 자원부) 산하 신재생 에너지 및 에너지 보존국의 국장 에니야 리스티아니 데위에 의해 확인되었다. 인도네시아는 현재 미국과 협력하여 원자력 발전소(PLTN)를 개발하고 있으며, 이를 위해 230만 달러(약 340억 루피아)의 지원금을 확보했다. 이 프로젝트는 서칼리만탄 주의 판타이 가송 지역에 소형 모듈 원자로(SMR) 기술을 적용하여 진행될 예정이다.
경제 조정 부처의 국제 경제 협력 조정 부문 부국장 에디 프리오 팜부디는 정부가 2023년부터 SMR 기술을 에너지 공급을 위해 연구해 왔다고 밝혔다. 이는 반도체 산업을 포함한 많은 제련소와 산업들이 전기 수요가 증가하고 있기 때문이다. 정부는 미국과의 협력 외에도 SMR 기술이 발달한 또 다른 국가인 한국과도 잠재적인 협력을 모색하고 있다.
7. 프랑스 EDF, SMR 경쟁에서 뒷걸음질
<기사요약>
"프랑스의 국영 에너지 대기업 EDF가 영국의 소형 모듈 원자로(SMR) 건설 경쟁에서 철수했다. EDF는 2024년 7월 10일, 새로운 기술 혁신을 중단하고 기존 기술을 사용하는 디자인으로 전환하겠다고 발표했다. 이번 결정은 비용에 대한 유럽 고객들의 우려에 따른 것이다. EDF는 원래 다섯 개의 경쟁사와 함께 영국 정부의 지원을 받기 위해 SMR 디자인을 제출하려 했으나, 최종 단계 제출 기한인 7월 10일 오후 4시까지 디자인을 제출하지 않아 경쟁에서 사실상 철수하게 되었다.
이번 EDF의 철수로 인해 Rolls-Royce, GE 히타치, Westinghouse, Holtec Britain, Nuscale Power 등 5개 회사가 경쟁을 계속하게 되었다. 영국 정부의 원자력 기관인 Great British Nuclear(GBN)는 연말까지 두 개의 최종 승자를 선정하고 내년에 계약과 부지를 배정할 계획이다. SMR은 모듈식으로 공장에서 제작되기 때문에 대형 원자력 발전소보다 훨씬 저렴하고 빠르게 건설될 수 있는 가능성을 가지고 있다.
영국 노동당은 SMR을 공개적으로 지지했지만, 이전 보수당 정부가 설정한 일정에 따를지 아니면 더 빠르게 추진할지에 대해서는 아직 명확히 밝히지 않았다. 노동당은 2030년까지 영국의 전력망을 탄소 배출 제로로 만들겠다고 약속했으며, 원자력이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
EDF의 철수 결정은 GBN의 피드백 때문이 아니라 프랑스 회사가 기술을 재고해야 했기 때문이라고 Whitehall의 소식통이 전했다. 이번 결정은 롤스로이스 등 입찰자들이 경쟁 과정의 추가 지연이 없어야 한다고 경고한 이후에 나왔다. 롤스로이스의 최고 경영자 투판 에르긴빌직은 지난주 선거와 정부 교체 이후 추가 지연이 발생하면 영국이 '선도자 이점(first mover advantage)'을 잃을 위험이 있다고 경고했다.
EDF 대변인은 "EDF는 여전히 영국의 원자력 발전 지원에 전념하고 있다"며, "우리는 기존 발전소의 수명 연장, Hinkley와 Sizewell에 대규모 새로운 원자력 발전소 건설, Wylfa에 추가 대규모 발전소 기회를 보고 있다"고 밝혔다. 또한, "Heysham, Hartlepool, Bradwell의 부지는 소형 및 첨단 모듈 원자로를 위한 토지, 전력망 및 철도 연결, 숙련된 인력 및 지원하는 커뮤니티를 제공해 매력적인 위치가 된다"고 덧붙였다. EDF는 "영국 정부와 협력하여 새로운 원자력 미래를 긍정적으로 만들어 나갈 것"이라고 강조했다."
8. 콜로라도 북서부, 석탄발전 지역 원자력 도입에 대한 높은 지지
미국의 원자력 추진은 높은 비용으로 어려움에 있으나 석탄 발전 폐지 예정 지역에서는 일자리, 경제적 문제로 지지도가 높은 상황. 결국, 먹고사는 문제가 중요한 이슈. 우리나라도 경북, 강원도쪽 지질학적 안전이 확보된다면 먹고사는 문제로 원자력 지지가 높을 것으로 보이긴 한다.
<기사 요약>
"콜로라도 북서부 지역에서는 대규모 석탄 발전소의 폐쇄가 예정된 상황에서 새로운 원자력 발전소 건설에 대한 지역 주민들의 지지가 매우 높다. 89%가 이를 지지하고 있으며, 약 61%는 강력히 지지하고 있다. 전국 여론 조사에서도 비슷한 결과가 나타났으며, 77%가 지지하고 32%가 강력히 지지하는 것으로 나타났다.
특히 석탄 커뮤니티에서 원자력에 대한 지지가 높은 이유 중 하나는 원자력이 다른 석탄 대체 옵션에 비해 훨씬 많은 지역 일자리를 제공하기 때문이다. 원자력 관련 일자리는 더 높은 임금을 제공하며, 지속 기간도 훨씬 길다. 이러한 일자리는 지역 사회에 60-80년 동안 남아 있을 것이다.
이는 석탄 산업의 종사자들에게 큰 이점을 제공하며, 지역 경제와 고용 안정성에 긍정적인 영향을 미친다. 따라서 많은 지역 주민들이 원자력 발전소 건설을 통해 지역 사회의 경제적 안정을 도모하고자 하는 강한 의지를 보이고 있다."
9. 남호주, 100% 재생에너지(풍력+태양광)을 수용할 수 있는 전력망을 위한 자금 확보
남호주가 에너지 전환에서 꽤 의미있는 진전과 변화를 보일 듯. 계속 탐색, 업데이트가 필요한 주요 지역.
<기사 요약>
남호주는 2027년까지 100% 순 재생 에너지 목표를 달성하기 위해 연방 자금을 확보했다. 이번 재생 에너지 변환 계약을 통해 최소 1기가와트의 신규 풍력 및 태양광 발전 용량과 400MW(1,600MWh)의 저장 용량을 지원받게 된다. 현재 남호주는 지난 12개월 동안 약 70%의 풍력 및 태양광 비율을 기록하고 있으며, 추가 용량과 NSW와의 Project Energy Connect 송전선 연결로 세계 최초로 100% 순 재생 에너지를 달성할 예정이다.
이 목표는 항상 풍력과 태양광으로만 전력을 공급받는 것을 의미하지 않는다. 연간 소비하는 전력량과 동일한 양의 풍력과 태양광을 생성하고 저장함으로써, 때때로 전력을 수출하고 다른 때에는 수입하며, 기존의 피킹 가스 발전소에 의존하여 부족분을 채울 수 있다. 이러한 방식으로 남호주는 100% 순 재생 에너지를 달성하게 된다.
주 에너지 장관 톰 쿠츠안토니스는 "남호주는 재생 에너지의 선구자이며, 최근에는 재생 에너지 목표를 3년 앞당겨 2027년까지 전력 생산을 순 100% 재생 에너지에서 확보하겠다고 약속했다"고 말했다. 그는 또한 "우리는 에너지 시스템의 신뢰성을 보장하면서 재생 에너지의 보급을 가속화하기 위한 이 협정을 따뜻하게 환영한다. 우리 정부는 남호주 가정과 비즈니스의 전력 수요를 지원하는 안정된 그리드를 구축하기 위해 연방 정부와 협력하는 데 전념하고 있다"고 덧붙였다.
연방 에너지 및 기후 장관 크리스 보웬은 재생 에너지 변환 계약의 체결로 남호주가 연방 정부의 용량 투자 계획 하에 목표를 달성하기 위한 자금을 확보한 첫 번째 주가 되었다고 말했다. 그는 "앨버니즈 정부는 시장이 10년 동안 요청해 온 확실성과 신뢰를 제공하고 있다"고 강조하며, "그리드에 재생 에너지가 많을수록 에너지 요금에 대한 하향 압력이 커지기 때문에 재생 에너지는 가정과 산업을 위한 가장 저렴한 형태의 에너지"라고 설명했다. 보웬 장관은 "시장에 새로운 프로젝트를 구축할 신뢰를 제공하는 것은 좋지만, 남호주와 협력하여 이 에너지 전환을 통해 남호주 노동자, 커뮤니티 및 산업이 최대의 혜택을 받을 수 있도록 실질적인 단계를 밟는 것은 더 좋다"고 덧붙였다.
남호주는 약 2년 동안 새로운 풍력 또는 태양광 프로젝트를 그리드에 추가하지 않았지만, 주에서 가장 큰 풍력 프로젝트인 412MW의 고이더 사우스 풍력 발전소가 곧 연결되어 첫 전력을 그리드에 공급할 예정이다. 또한, 블라이스, 할렛, 클레멘츠 갭, 템플러스 및 타일럼 벤드에서 여러 새로운 배터리 프로젝트도 건설 중에 있다. 이러한 프로젝트는 주를 향후 1년 내에 80% 재생 에너지로 향하게 하며, 추가적인 1,000MW의 풍력 및 태양광 용량과 400MW의 배터리 용량은 2027년까지 100% 순 재생 에너지 목표를 달성하는 데 기여할 것이다.
남호주는 또한 와이알라에 세계 최초의 녹색 수소 발전소를 건설 중이며, 250MW의 녹색 수소 전해조 및 저장 시설도 함께 완성되면 세계 최대가 될 예정이다. 주는 제로 배출 및 저비용 녹색 에너지를 원하는 산업으로부터 많은 문의를 받고 있으며, 지역 송전 회사인 ElectraNet은 2기가와트 이상의 부하 문의가 있었다고 보고하고 있다.
이번 계약의 일환으로 남호주는 자체적인 그리드 신뢰성 메커니즘과 벤치마크를 구축하여 국가 프레임워크 대신 사용할 계획이다. 이를 통해 신뢰성을 유지하기 위해 새로운 프로젝트와 기술을 식별하고 제공하는 책임을 맡게 된다. 남호주의 이 계획은 기존의 노후 인프라를 대체하고, 재생 에너지 전환을 가속화하는 데 중요한 역할을 할 것이다.
10. 2024년 4월, 캘리포니아 '덕커브'
https://x.com/nickvanosdol/status/1811113040760427006
어떻게 전력수급을 이루는지...재밌는 표현이라 가져와 봄.
"가스가 석탄을 먹고
태양광은 가스를 먹고
다음, 배터리도 가스를 먹는다."
10. 히트펌프를 설명(FT)
https://www.ft.com/content/b85cc8f9-e049-4ed3-85ea-a268f0afc78b
<기사요약>
전 세계적으로 건물 난방에 사용되는 에너지의 약 2/3는 여전히 화석 연료, 주로 가스 보일러에 의존하고 있다. 이를 줄이는 것은 넷 제로 목표를 달성하는 데 중요한 부분이다. 이러한 목표를 달성하기 위한 주요 기술 중 하나가 히트 펌프이다.
히트 펌프는 냉장고와 반대로 작동하는 것으로 이해할 수 있다. 이 기술은 새로운 것은 아니지만, 최근 빠르게 보급되고 있다. 히트 펌프는 외부 공기나 지열에서 열을 끌어와 건물을 난방한다. 히트 펌프는 저탄소 전원으로 생성될 수 있는 전기로 작동하므로 난방의 탈탄소화를 이루는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 국제 에너지 기구(IEA)에 따르면, 건물 난방은 전 세계 이산화탄소 배출의 약 10%를 차지하며, 전 세계적으로 난방의 약 60%가 여전히 화석 연료에 의존하고 있다.
히트 펌프는 전기 효율이 높고, 전력의 대부분이 재생 에너지에서 오는 경우가 많기 때문에 두 가지 주요 장점을 가지고 있다. 일반적으로 히트 펌프는 사용된 전기 1단위당 3-5단위의 열을 생산할 수 있으며, 매우 추운 날씨에도 작동할 수 있다. 하지만 대부분의 주요 시장에서 히트 펌프는 가스 보일러보다 구매 및 설치 비용이 더 비싸다. 라디에이터와 연결할 수 있는 공기-물 히트 펌프는 가스 보일러보다 낮은 온도에서 가장 효율적으로 작동하므로 더 큰 라디에이터나 더 나은 주택 단열이 필요할 수 있다.
(히트 펌프의 효율성은 일반적으로 "성능계수" 또는 COP (Coefficient of Performance)라는 용어로 표현된다. COP는 히트 펌프가 생성하는 열 에너지의 양을 그것을 작동시키는 데 필요한 전기 에너지의 양으로 나눈 값이다.
성능계수(COP) = 생성된 열 에너지 / 사용된 전기 에너지
히트 펌프의 COP 값이 3에서 5라는 것은, 1단위의 전기 에너지를 사용하여 3에서 5단위의 열 에너지를 생성할 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 히트 펌프는 투입된 전기 에너지보다 훨씬 더 많은 양의 열 에너지를 제공할 수 있다. 이는 히트 펌프가 매우 효율적인 난방 시스템임을 나타낸다.)
히트 펌프는 또한 피크 시간대의 전력 수요를 증가시켜 일부 지역에서는 전력 케이블 네트워크 업그레이드를 필요로 할 수 있다. 냉매 가스가 누출될 경우 온실가스를 유발할 수 있지만, 전문가들은 히트 펌프가 대체하는 화석 연료에 비해 이 문제가 덜 중요하다고 말한다.
히트 펌프는 넷 제로 목표 달성의 핵심으로 점점 더 많이 인식되고 있으며, IEA는 2050년까지 8억 7천 5백만 가구가 히트 펌프를 사용해야 한다고 추정하고 있다. 다른 저탄소 난방 방법도 고려되고 있지만, 수소를 사용하는 방법 등은 효율이 낮고 비용이 더 많이 든다.
현재 히트 펌프 생산 및 배포를 막는 주요 요인은 수요이다. 이는 장비의 초기 비용과 기술에 대한 가정의 낮은 인식에 의해 제한되어 왔다. 영국 및 일부 다른 시장에서는 전기가 가스보다 훨씬 비싸기 때문에 운영 비용이 높아진다. 많은 정부가 히트 펌프 보급을 촉진하기 위해 보조금을 제공하고 있다.
히트 펌프는 성숙한 기술로, 전 세계적으로 수십 년 동안 사용되어 왔다. 제조업체들은 효율성 향상, 비용 절감, 설치 용이성 증대, 더 높은 온도로 물을 가열할 수 있도록 개선하는 작업을 계속하고 있다. 또한 히트 펌프가 피크 전력 수요 시간 외에 얼마나 효과적으로 작동할 수 있는지 이해하기 위한 연구도 진행 중이다.
현재 전 세계적으로 약 2억 대의 히트 펌프가 설치되어 있으며, 특히 북유럽 국가에서 인기가 높다. 공기-공기 히트 펌프는 중국의 일부 지역에서도 표준이 되고 있다. 2022년에는 유럽에서 가스 가격 급등에 대응하여 히트 펌프 수요가 증가하면서 글로벌 판매가 11% 성장했으나, 2023년에는 3% 감소했다. IEA에 따르면, 2023년 초 기준으로 히트 펌프는 전 세계 난방의 약 10%를 차지하고 있다.
히트 펌프로의 대규모 전환은 보일러 제조업체에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 그러나 많은 제조업체가 히트 펌프 생산으로 전환하고 있다. 가스 파이프라인 소유주는 더 큰 영향을 받을 수 있는데, 이는 가스 네트워크에 연결된 가정이 줄어들기 때문이다. 많은 소유주가 대신 수소 사용을 추진하거나 히트 펌프와 화석 연료 보일러를 혼합한 하이브리드 시스템을 제안하고 있다. 그러나 가스 파이프라인이 사용되지 않게 되면 네트워크에 남아 있는 가정의 비용이 증가하고, 가스 폐기 비용을 누가 부담할지에 대한 문제가 제기된다.
반면, 히트 펌프 전환은 전력 네트워크 사용을 증가시킬 것이다. 영국의 FTSE 100 회사인 National Grid는 2021년에 영국 최대 전력 배전 회사인 Western Power Distribution을 78억 파운드에 인수하며 에너지 시스템의 전기화에 베팅했다.( WPD는 영국에서 가장 큰 전력 배전 회사로, 영국 중부와 남서부, 웨일즈 지역에 전력을 공급하고 있다. 약 800만 가구와 기업에 전력을 제공하며, 전력 배전 네트워크의 운영과 유지 보수를 담당하고 있다.)
정부의 지원과 잠재적인 미래 시장 규모 덕분에 히트 펌프는 여러 출처에서 투자를 유치하고 있다. 전통적인 히트 펌프 및 보일러 제조업체들은 생산 라인을 확장하거나 새로운 생산 라인을 설정하고 있다. 2023년 말, 유럽 히트 펌프 협회는 향후 3년 동안 유럽에서 히트 펌프 제조 및 연구에 약 70억 유로의 투자가 예정되어 있다고 집계했다.
예를 들어, 보쉬는 2027년 말에 개장할 폴란드에 새로운 2억 2천 5백만 유로 규모의 공장을 계획하고 있으며, 이번 10년 동안 유럽 히트 펌프 생산 용량에 총 10억 유로를 투자할 예정이다. 2021년, 캐나다 인프라 거대 기업인 브룩필드는 독일 히트 펌프 설치 업체 Thermondo의 지분을 인수하고, 2023년에는 영국의 홈 수리 회사인 Homeserve를 인수했다. 또한 같은 해에 영국의 금융 서비스 대기업 Legal and General은 지열 히트 펌프 회사인 Kensa에 Octopus Energy와 함께 7천만 파운드를 투자했다.
