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Oct 21, 2023

분산 에너지: 지역사회를 회복력 있게 만드는 4가지 프로젝트

Andrea Willige 에너지 탄력성은 정부의 최고 수준으로 뛰어올랐습니다.

안드레아 윌리지

에너지 탄력성은 정부의 최우선 과제로 떠올랐습니다. 여기에는 두 가지 주요 이유가 있습니다. 하나는 지정학적 불안정이 연료 가격에 미치는 심각한 영향입니다. 다른 하나는 유럽의 극심한 폭염과 같이 기후 변화가 에너지 시스템에 미치는 영향을 완화하는 것입니다.

보다 지역화되고 분산된 에너지 자원(DER)은 이 두 가지를 모두 해결하는 한 가지 방법이 될 수 있습니다. 많은 것들이 재생 가능하고 순환적이기 때문에 더 큰 회복력과 청정 에너지 의제 사이의 균형을 맞출 필요가 없습니다.

선진국에서는 중앙 집중식 에너지 ​​시스템이 표준이었습니다. 이는 일반적으로 몇 개의 대규모 발전소에서 전력을 공급받는 국가 에너지 그리드의 형태를 취합니다. 이는 석탄, 가스 또는 원자력으로 구동될 가능성이 높으며 수백 마일의 전력망을 통해 전기를 공급합니다.

이러한 광대한 전력망은 본질적으로 분산되어 있는 재생 가능 전력 생산에 적합하지 않습니다. 먼 곳에 있는 해상 풍력 발전이나 태양광 발전소를 생각해 보세요. 에너지가 필요한 곳에 더 가까운 곳으로 발전할 수 있도록 전력망을 재설계하는 것은 청정 에너지 공급으로 전환하는 데 필수적인 부분입니다.

DER 솔루션은 지역 에너지 시스템을 통한 열병합 발전부터 지역사회 열 펌프에 이르기까지 다양합니다.

다음은 이 접근 방식을 수용하는 DER 발전의 네 가지 예입니다.

노스캐롤라이나주에 새로 건설된 태양광 발전소는 콜드웰 카운티 남부의 약 55에이커 규모로 지역 사회의 빠른 탈탄소화를 돕고 있습니다.

Brighter Future Solar 시설은 매년 19,000MWh의 전기를 지역 전력망에 공급합니다. 이는 1,600가구에 전력을 공급할 수 있는 양입니다. 태양광 발전소는 또한 지역 전기 협동조합인 Blue Ridge Energy가 회원들을 위해 안정적인 전기 가격을 유지하는 데 도움이 됩니다.

한편, 지역적으로 생산된 전기는 도매 전력 비용이 가장 높은 피크 수요 시기에 전통적인 전력 공급업체로부터 추가 전력을 구매해야 하는 필요성을 일부 상쇄할 수 있습니다. 프로젝트 개발자인 Oriden은 MHI(Mitsubishi Heavy Industries) 그룹 회사인 Mitsubishi Power Americas의 지원을 받습니다.

캐나다 서스캐처원 주의 원주민 영토인 메도우 레이크(Meadow Lake)에서 또 다른 에너지 혁명이 진행되고 있습니다. Meadow Lake 부족 협의회 바이오에너지 센터는 MHI 그룹의 일부인 Turboden의 유기 랭킨 사이클(ORC) 기술을 사용하여 탄소 중립 전기를 생산할 예정입니다.

인근 제재소에서 나온 잔여 목재 폐기물을 연료로 사용하는 바이오매스 센터는 약 5,000가구에 6.6메가와트의 기본 부하 전기를 생산할 것으로 예상됩니다. 25년에 걸쳐 이 프로젝트는 온실가스 배출량을 100만 톤 이상 줄이고 지역 대기 질을 개선할 예정입니다.

연료전지는 전 세계적으로 여전히 드물지만, 일본에서는 가스 회사가 2009년부터 주택 고객에게 연료전지를 판매해 왔습니다.

연료전지는 수소와 산소를 결합해 난방과 온수를 공급해 에너지를 생산한다. 필요할 때 필요에 따라 열을 공급할 수 있어 개별 가구가 전력망으로부터 더욱 독립적이 되도록 할 수 있습니다.

물, 가정 및 산업용 난방은 2021년 전 세계 최종 에너지 소비의 약 절반을 차지했으며, 이에 따른 CO2 배출량도 있습니다. 오늘날 연료전지는 일반적으로 천연가스를 사용하여 추출된 수소를 사용하지만, 궁극적으로는 '녹색' 재생 에너지에서 생산된 수소의 더 많은 부분을 활용하여 구동될 것으로 기대됩니다.

외딴 지역이나 섬보다 에너지 탄력성이 더 어려운 곳은 없습니다. 지금까지 멀리 떨어진 장소에 전기를 공급한다는 것은 변함없이 디젤 발전기를 사용하는 것을 의미했습니다. 이를 교체하는 것이 순 제로 경쟁의 우선순위입니다. 그러나 간헐적인 특성으로 인해 재생에너지만으로는 안정적인 전력공급을 제공할 수 없습니다.

한 가지 해결책은 화석 연료 발전과 청정 에너지 및 배터리 저장을 결합하는 새로운 하이브리드 에너지 시스템이 될 수 있습니다. 이러한 시스템은 원격 위치에 안정적이고 저렴한 에너지를 제공할 뿐만 아니라 기업의 에너지 수요자를 보다 탄력적으로 만들 수도 있습니다. 예를 들어, MHI는 재생 가능한 전력원, 배터리, 엔진 발전기를 결합한 시스템을 개발했습니다.