쉽게 읽는 수소에너지
P2X, 주파수
수소와 관련된 기사들이나 글 중에 등장하는 단어가 있습니다.
P2X.
무슨 약자인가 싶으실 텐데요,
풀어보면 쉬워요.
Power 2 X. Power to X.
전기에서 X로. 라는 뜻입니다.
X가 뭐냐.. 정해진건 없습니다.
전기를 사용에서 X를 만드는데,
X는 여러가지가 될 수 있다는 거죠.
대표적인 것으로는
P2G (Power to Gas),
P2H (Power to Heat),
P2M (Power to Mobility) 가 있습니다.
P2G 는 전기를 가스로 만든다.. 인데
여기서 의미하는 Gas 는 도시가스가 아니고,
수소 또는 메탄올, 암모니아와 같은 종류를 의미합니다.
전력을 사용해서 물을 분해하여 수소를 생산하거나
생산한 수소를 이산화탄소와 반응시켜 메탄올을 만들거나
아니면 암모니아를 만들거나.. 하는 거죠.
P2H 는 전기로 많은 양의 물을 가열하여
열에너지 저장시스템에 저장하거나
지역난방에 공급해서 열로 사용하는 것을 말합니다.
열에너지는
가정에서 난방용으로도 사용하고,
공장에서도 필요하니까요.
P2M 은 전력을 전기차와 같은
모빌리티에 공급하는 것을 말해요.
전기로 움직이는 게 차 말고도..
골프카도 있고, 드론도 있고..
원래 전기차는 전기로 움직이는 건데
굳이 P2M 이라는 용어가 필요한가? 라고 생각하실 수도 있을텐데요
여기서 말하는 Power 는
신재생에너지로 생산한 전력 중, 잉여전력을 의미합니다.
지난 글에서 신재생에너지의 간헐성에 대해 설명드렸는데요
이 간헐성에 대응하고자 고민한 흔적이 이 P2X 입니다.
신재생에너지가 확대되었을 때,
우리가 원하는 양보다 더 많은 전기가 일시적으로 생산될 수 있죠.
그 때 그 전기를 버리기 보다는
수소로 만들던, 열로 만들던 아니면 다른 쪽으로 활용해서
신재생에너지로 인해 발생할 과잉공급의 문제를 해결하는 겁니다.
우리가 보는 수많은 전깃줄(이제는 지하로 들어간 곳도 많지만..)이
거미줄처럼 촘촘히 얽혀있는데요
이것을 우리는 전력망 이라고 합니다.
이 전력망에는 적정 주파수, 즉 정격 주파수 라는 개념이 있어요.
혈압이 너무 낮으면 저혈압, 너무 높으면 고혈압 인 것처럼
이 주파수도 너무 낮아도 안되고 너무 높으면 안됩니다.
이 주파수는.. (자, 중학교? 고등학교 과학시간을 생각해보아요..)
1초당 전류의 방향이 바뀌는 횟수지요.
직류 전기는 플러스극과 마이너스극이 일정한데
교류 전기는 플러스극과 마이너스극이 반복적으로 바뀌잖아요.
전력망에 흐르는 전기는 교류 전기라서 전류 방향이 바뀌는데,
이 바뀌는 횟수를 주파수라고 합니다.
주파수의 모습한국은 1초에 전류의 방향이 60번 바뀌는 60Hz(헤르츠),
중국이랑 유럽은 50번 바뀌는 50헤르츠를 사용합니다.
매번 60헤르츠츠를 할 수는 없고,
59.8~60.2헤르츠 범위에서 유지관리 중이죠.
정격 주파수를 설정하는 이유는
주파수가 요동 칠 경우,
전자기기가 고장나게 됩니다.
반도체의 초미세 공정 중에는 조금만 주파수가 흔들려도
제품 품질에 악영향을 미친다고 하고요.
이 주파수는
전력의 공급이 수요보다 낮으면, 즉 부족하면 주파수가 떨어지고
전력의 공급이 수요보다 높으면, 즉 초과하면 주파수가 올라갑니다.
과거 우리 나라는
원자력발전, 석탄화력발전과 같이
매 시간 똑같이 전력을 생산할 수 있는 전력원들을 주로 사용했기 때문에
필요한 전력량을 쉽게 예측하고, 생산하며
전력의 양을 관리해 주파수도 일정하게 맞추는 데 큰 어려움이 없었습니다.
그런데 태양광발전이 늘어나면서
전력 생산이 생각되로 되지 않는 날이 많아지기 시작했습니다.
특히 봄과 가을은 태양이 쨍쨍 내리쬐는 날이 많아
태양광 발전으로 생산된 전기량이 많은 시기인데
여름처럼 에어컨을 틀어야 하는 시간도 아니고,
겨울처럼 전기히터를 틀어야 하는 것도 아니니..
필요한 전력량이 적은 시기거든요.
이전에야 석탄화력발전이나 원자력발전을 애초에
많이 켜 놓지 않아서 상관이 없었는데
지금은 태양광과 풍력발전으로 더 공급이 늘어났고,
앞으로 더 늘어날 예정이니
전력 초과 공급 시 다른 쪽으로 사용하자는
P2X 기술들에 대한 고민이 커지고 있습니다.
#수소에너지 #신재생에너지
#수소경제 #수소생산 #수소운송 #수소저장 #수소활용
