2024.6.17 에너지 전환과 주요 동향
x.com 에서 살펴보는 에너지 전환 동향
1. RMI의 <청정기술 혁명>에 대한 리포트.
https://rmi.org/insight/the-cleantech-revolution/
RMI에서는 현재 진행형인, 에너지 전환을 혁명이라 지칭하고, 그 이유를 찾는 것 같다. 사실, 좀 더 엄밀히 말하면, 에너지 전환을 혁명이 되기를 바라는 진영의 긍정적인 신호 찾기에 가깝다고 생각한다. 이런 흐름이 좀 더 거세지고, 비가역적으로 바뀌는 시점이 올 수 있다는 점은 명확하다.
우리는 무엇을 해야할까? 원칙적으로는 간단하나 실제로는 쉽지 않다. 전기요금 제도를 실시간의 상황을 반영할 수 있도록 개혁해야 하고, 전력 인프라 전반에 대한 투자가 필요하다. 그리고 동시에 화석연료 의존도가 높은 산업을 미래 기술 혁신이 아닌 현재의 노력으로 바꾸어 나가야 하는데 해당 부분이 어려워 보인다. 방향은 명확한데, 현 시점에 무엇을 해야할지에 대해서는 길을 잃을 수밖에 없다.
<핵심 요약>
에너지 시스템은 재생에너지, 전기화, 효율성의 기하급수적인 힘에 의해 변혁되고 있다.
느린 변화에 대한 기존 견해는 잘못되었다. 새로운 청정 기술은 비용이 시간에 따라 학습 곡선으로 감소하고, 보편적이며 빠르게 성장하기 때문에 오래된 화석 연료 상품을 능가한다.
지난 10년간 기하급수적인 변화는 놀라웠다. 클린테크 비용은 최대 80% 감소했고, 투자는 거의 10배 증가했으며 태양광 발전은 12배 증가했다. 전기는 가장 큰 유용 에너지 원천이 되었고, 효율성의 깊은 힘은 에너지 수요를 5분의 1로 줄였다.
변화는 중국이 주도하고 있다. 클린테크 성장의 절반은 중국에서 발생하고 있지만, 기하급수적인 성장은 OECD와 아시아의 전기화가 진행되는 글로벌 남반구에서도 일어나고 있다.
화석 연료 시스템 전반에 경고 신호가 있다. 새로운 화석 전력 용량은 2010년에 정점을 찍었고, 석유 및 가스 자본 지출은 2014년에, 내연기관(ICE) 자동차 판매는 2017년에 정점을 찍었다. 화석 연료 수요는 산업용은 2014년에, 건물용은 2018년에 정점을 찍었으며, 전력용은 2023년에 정점을 찍었고, 교통용은 곧 정점을 찍을 것이다.
성장의 원동력은 장애물보다 강력하다. 클린테크 비용의 하락, 영구 재생에너지의 에너지 안보, 중국의 리더십, 그리고 상향 경쟁이 에너지의 3분의 2를 낭비하고 외부 비용을 지불하지 못하는 취약한 화석 연료 시스템을 계속 압도할 것이다.
클린테크의 기하급수적인 성장은 계속될 것이다. 2030년까지 매년 1,000GW의 태양광 발전소가 설치되고 6,000GWh의 배터리가 판매되어 COP 목표인 재생 가능 용량의 세 배 증가가 가능해질 것이다. 전기화율은 매년 0.5%로 두 배가 될 것이며, 효율성 향상은 매년 3% 이상 증가할 것이다.
화석 연료 시스템은 필연적으로 쇠퇴할 것이다. 재생 에너지는 전력 생산에서 화석 연료를 몰아내고, 전기화는 최종 에너지에서 화석 연료를 밀어내며, 효율성은 화석 연료의 낭비를 줄일 것이다. 약 75%의 화석 연료 수요가 빠르게 성장하는 클린테크 대안에 노출되어 있어, 좌초 자산이 불가피하다.
변화의 더 넓은 함의. 파리 협정의 목표는 달성 가능하며, 글로벌 남반구는 계속해서 클린테크로 도약할 것이다.
이것은 전환의 10년이다. 클린테크 비용이 저항할 수 없을 때, 재생 가능 용량이 구축되고, 화석 연료 수요가 정점에 도달하며, 전환이 시장에 반영될 것이다.
지금이 행동할 때이다. 우리는 재생 가능 에너지를 구축하고 에너지 사용을 전기화하며, 소형 모듈 기술에 대한 적절한 베팅을 하고, 막대한 효율성 기회를 활용해야 한다. 변화의 방향은 불가피하지만 속도는 우리에게 달려 있다.
a.두 가지 에너지 미래에 대한 비전
전통적 관점의 에너지 전망과 새로운 비전을 비교하면, 기술적 혁신과 경제적 이익으로 기하급수적 성장을 미래의 특징으로 분다. 새로운 에너지 시스템은 확장성 높은 청정 기술에 따르며, 외부 비용을 지불하지 않아 기존 화석연료 시스템을 압도하는 형태로 진행된다.
다만, 해당 관점은 일부 선진국에 도드라지며...개발도상국까지 우리가 원하는 속도로 다가갈 수 있을지는 미지수다.
b. "기술이 비용 측면에서 상품을 능가한다" (Technologies beat commodities on costs)
꽤, 재밌고 의미 있는 관점이다. 자원(상품)은 가격이 기술의 발전보다 시장의 상황이 결정한다. (물론, 채굴과 탐사 등에 학습곡선이 있겠으나) 화석연료 가격은 시간의 흐름에 따른 의미있는 하락을 보기 어렵다. 그러나 기술이 주도하는 태양광, 풍력, 배터리 등은 기술 발전과 학습 곡선에 따른 급격한 가격하락을 볼 수 있다. 이는 에너지원별 비용 결정의 원칙에 따른 것이라 볼 수 있다. 물론, 재생에너지 역시 가격 하락의 하방이 존재하겠지만 초기 인프라 투자가 어느 정도 진행된 이후에는 안정적인 가격이 가능하다는 특장점을 지니기도 한다.
c."기술이 속도에서 상품을 능가한다" (Technologies beat commodities on speed)
다양한 에너지원이 특정 발전 용량(100 TWh)에 도달한 후의 발전 속도를 보면, 태양광과 풍력이 특이한 궤도를 만들어가고 있음이 확인된다. 태양광과 풍력은 100 TWh에 도달한 후 몇 년 만에 발전 용량이 급격히 증가하고 있으며, 그 기세가 계속되고 있다는 사실을 알 수 있다. 10년 전의 관점과 현재의 관점은 확연히 다르며, 우리의 에너지 정책도 바뀐 상황에 적응할 필요가 있음을 시사한다.
d."새로운 에너지는 근본적으로 기존 에너지와 다르다" (New energy is fundamentally different to old energy)
에너지 전환을 철학적으로 해석하는 시도로 볼 수도 있다. 좀 단순한 구분이긴하나 대체적인 지향점을 확인하는 관점으로 바라볼 필요가 있다.
e."비관론자는 똑똑해 보이지만, 낙관론자는 세상을 바꾼다" (Pessimists sound clever; optimists change the world)
재생에너지의 확장은 초기에는 비싸서, 지금은 간헐성과 불확실성으로 한계성이 여전히 존재한다는 인식의 장벽 혹은 도전과제에 부딪치고 있다. 그러나 결국 세상을 바꾸는 것은 낙관론자이며, 재생에너지 + ESS의 비용 효율성과 실시간 운용 능력 확장 + 수요자원 + 전기차와의 결합이 새로운 에너지 지형을 형성할 가능성도 크다고 본다.
이 외에도 꽤 많은 분량의 슬라이드와 내용으로 구성되어 있으니 낙관주의자가 바라본 추세라는 관점으로 읽어보면 좋을 것 같다.
2. 에너지 전환은 지수적이다.
에너지 전환의 주요 요소 기술인 태양광, 풍력, 에너지 저장, 전기차의 성장 속도가 빠르다는 그림
https://x.com/HannoKlausmeier/status/1801982590384996825/photo/1
3. 텍사스의 빠른 속도
https://x.com/johnrhanger/status/1801929641952711079
전력망 인프라가 먼저 갖춰진 상태에서의 시장 주도의 성장은 어마무시하다는 사실을 재확인시켜주고 있다.
텍사스, 2023-2025년 태양광 2배, 배터리 4.4배 성장!
2019년 태양광 2.6GW / 배터리 0.15GW
2023년 22GW / 5GW
2024년 31GW / 10GW
2025년 46GW / 22GW
4. 2024년 신규 자동차 5대 중 1대는 전기차
https://x.com/IEA/status/1802321486700597445
전반적으로 전기차가 안 팔리는 것처럼 보이지만 전세계 관점에서는 성장을 지속. 2024년, 올해 전기차 판매량은 1,700만대에 이를 전망
5. 모건스탠리, "원자력 르네상스가 오고 있다"
https://x.com/nuclearny/status/1801734636705616102
Morgan Stanley는 원자력 르네상스가 새로운 글로벌 원자력 발전 용량에 대한 자본 투자 형태로 2050년까지 1조 5천억 달러의 가치가 있을 수 있다고 추정한다. 더욱이, 이 지속 가능성 보고서에서는 새로운 용량에 연간 1,280억 달러의 유지 관리가 필요할 것으로 예상한다.
이에 대한 반박 댓글. 2000년초, 재생에너지가 20배 비쌀 때도 원전 르네상스 이야기가 있었지만 현실은 달랐다. 이번의 흐름이 실제적으로 시장에서 작동하려면 좀 더 가시적인 결과를 보고 판단해도 늦지 않을 것이라 생각.
"2000년의 원전 르네상스를 기억합니다. 재생 에너지가 지금보다 20배나 비싸서 경쟁이 없던 시절에는 이렇게 진행되었습니다. 이번 세기에 미국은 4개를 시도했지만 2개를 포기했고, 유럽연합은 1개를 달성했습니다(핀란드). 나머지는 실패했습니다."
6. 태양광 + 풍력의 결과는 계절(월) 기준에서는 상호보완적일 수 있다.
https://x.com/dorfman_p/status/1802289727443284226
유럽 기준의 데이터라는 특징이 있지만 바람과 태양의 세기가 계절적으로 볼 때, 상호보완적일 수 있다는 그래프.
7. 재생에너지 생산이 압도하는 캘리포니아
https://x.com/mzjacobson/status/1802345204122530172
(=전력망의 운용 난이도는 그 만큼 높은...다만 혁신적 기술과 시장이 선행적으로 올 수 밖에 없는)
"6월 16일 토요일은 3월 7일 이후 101일 중 90일째로 캘리포니아 주 전력망에서 하루 중 일부 시간 동안 #WindWaterSolar 공급이 수요를 초과한 날입니다.
토요일 7.2시간 동안 수요의 120.6%로 최고치를 기록했습니다.
배터리는 24시간 수요의 5%를 공급했습니다. "
8. 태양광 패널 가격은 계속 하락 중.
지금도 계속 가격이 낮아지는 패널 가격.
https://x.com/LionHirth/status/1789659652151554354
9. 중국의 태양광, 배터리 및 청정 에너지 기술/산업의 도약에는 학문적 기반이 자리잡고 있다.
https://x.com/GlennLuk/status/1802156105226658023
"전기차, 배터리 및 청정 에너지에 필요한 핵심 역량에 부합합니다. 이러한 분야에서 중국의 부상은 그리 놀라운 일이 아니었습니다. 산업 정책은 인적 자본과 기술 개발이라는 관점에서 벤치마킹해야 합니다. 이것은 하나의 프록시입니다."
10. 중국이 10년 전, 발표한 제조 2025 비전은 거의 다 이뤘다.
https://x.com/zhao_dashuai/status/1802252163743432942
반도체 분야를 제외한 거의 모든 부분에서 글로벌 리더 혹은 그 이상의 압도적 위치를 차지하고 있는 중국. 앞으로의 미래는 어떻게 될 것인가?
"2015년 중국은 '중국 제조 2025' 산업 정책을 발표했습니다. 2024년에 중국은 이 정책의 목표가 되는 모든 분야에서 선두주자 또는 주요 업체가 되었습니다. 마지막 보루인 DUV 및 EUV 리소그래피 장비는 2025~2026년에 준비될 예정입니다. 이것이 전 세계에 의미하는 바는 무엇일까요? "
조금 불편하게 만드는 내용이지만 살펴볼 필요가 있다.
