태양광 배터리 저장 장치는 탄소 배출량 감소에 어떻게 기여합니까?

안녕하세요 여러분, 최근 제 마음 속에 많이 떠올랐던 사항에 대해 이야기해 보겠습니다. 탄소 배출을 줄이는 것과 태양광 PV 배터리 저장 장치가 실제로 가장 과소평가된 게임 체인저 중 하나라는 것입니다. PV 배터리 저장 공급업체로서 저는 매일 이 기술을 사용하고 있으며, 전문 용어 없이 일반 영어로 설명하고 이 기술이 탄소 발자국을 줄이는 데 실제로 어떻게 영향을 미치는지 실제 이야기를 나누기 위해 왔습니다.

우선, 한 가지만 분명히 짚고 넘어가겠습니다. 태양광 발전과 풍력 발전은 놀랍지만 큰 장점이 있습니다. 태양이 빛나거나 바람이 불 때만 에너지를 생성한다는 것입니다. 즉, 대부분의 경우 에너지가 가장 필요할 때(예: 모두가 직장에서 집에 돌아와 저녁 식사를 준비하고 에어컨을 켤 때) 이러한 재생 에너지는 우리가 필요한 만큼의 전력을 생산하지 못할 수 있습니다. 현재 많은 전력망은 신속하게 가동될 수 있기 때문에 그 격차를 메우기 위해 화석 연료 발전소, 특히 천연 가스와 석탄에 의존하고 있습니다. 하지만 좋은 PV 배터리 저장 시스템을 추가하면 모든 문제가 해결됩니다.

잠깐, 좀 더 구체적으로 설명하겠습니다. 옥상에 태양광 패널이 있는 집을 생각해 보세요. 화창한 토요일에 이러한 패널은 집에서 사용하는 것보다 훨씬 더 많은 전기를 생산할 수 있습니다(예: 10kWh). 그러나 집에는 4kWh만 필요합니다. 예전에는 그 추가 6kWh가 전력망으로 다시 전송되어 주택 소유자가 (운이 좋다면) 아주 작은 크레딧을 받을 수도 있었지만 기본적으로는 잠재력을 낭비했습니다. 이제 견고한 태양광 PV 에너지 저장 시스템을 사용하면 추가 전력이 버려지는 대신 배터리에 저장됩니다. 그런 다음 오후 7시에 해가 지고 가족이 8kWh를 사용하면 저장된 태양 에너지 주스가 작동됩니다. 냉장고, 조명 및 TV에 전력을 공급하기 위해 가스 발전소를 가동할 필요가 없습니다. 이는 바로 탄소 배출의 직접적인 감소입니다. 왜냐하면 우리는 화석 연료로 생성된 전력을 이전에 절약한 청정 태양열 전력으로 대체하고 있기 때문입니다.

제가 언급해야 할 것은 단지 주거용 주택이 아니라는 것입니다. 식료품점, 사무실 공원, 심지어 공장과 같은 상업용 건물은 피크 시간대에 엄청난 양의 에너지를 사용합니다. 대형 매장에서는 오후 5시에서 8시 사이에 500kWh를 사용할 수 있으며, 저장된 태양열로 대부분의 전력을 공급할 수 있다면 피커 플랜트에 대한 의존도가 훨씬 줄어듭니다. 피커 발전소는 일반적으로 오래되고 비효율적이며 기본 부하 발전소보다 kWh당 훨씬 더 많은 화석 연료를 소비하기 때문에 탄소 측면에서 최악입니다. 따라서 PV 배터리 저장 시스템이 피크 수요를 줄일 때마다 우리는 피크 플랜트에서 발생하는 추가 배출량을 줄이고 있습니다. 그것은 지구를 위한 엄청난 승리입니다.

또 다른 큰 문제는 전력망 안정성과 더 많은 재생 에너지 통합입니다. 현재 전력망은 문제가 발생하기 전까지 너무 많은 양의 태양광과 풍력만 처리할 수 있습니다. 너무 많은 사람들이 옥상 태양광을 설치하면 낮 동안 전력망이 과잉 전력으로 압도당하고 밤에는 격차가 발생할 수 있습니다. 배터리는 이를 부드럽게 해줍니다. 재생 가능한 에너지가 너무 많으면 충전하고, 없으면 방전하므로 전력망을 손상시키지 않고 더 많은 태양열과 풍력을 전력망에 추가할 수 있습니다. 그리고 이러한 재생 가능 에너지는 배출이 전혀 없기 때문에 전력망에 더 많은 에너지를 사용한다는 것은 석탄과 가스가 훨씬 덜 연소된다는 것을 의미합니다. 저는 실제 프로젝트에서 이것을 보았습니다. 작년에 우리는 PV 및 배터리 시스템을 추가한 유틸리티 회사와 협력했으며 안정성 문제 없이 그리드에 30% 더 많은 태양광을 추가할 수 있었습니다. 결과는? 전력 생산으로 인한 탄소 배출량은 불과 12개월 만에 18% 감소했습니다. 그것은 내가 만들어낸 숫자가 아닙니다. 그들은 그 데이터를 우리와 공유했고 그것은 나를 놀라게 했습니다.

잠깐, 많은 사람들이 "배터리는 환경에 좋지 않나요?"라고 묻기 때문에 잠시 배터리 기술에 대해 이야기해 보겠습니다. 보세요, 모든 기술이 영향을 미치지만, 20~30년 동안 전력을 공급하기 위해 화석 연료를 태우는 대안과 비교해 보면 배터리가 훨씬 앞서 있습니다. 간략하게 대략적으로 계산해 보겠습니다. 일반적인 리튬 이온 태양전지(태양광 발전 시스템용 배터리 저장 장치에 사용하는 것과 동일한 종류)의 수명은 약 10~15년이며, 이 기간 동안 수천 kWh의 태양광 발전을 저장 및 방전하여 가스에서 나오는 kWh를 대체할 수 있습니다. 연구에 따르면 태양광 배터리는 수명이 다할 때까지 화석 연료의 그리드 전력을 사용하는 것과 비교하여 탄소 배출을 약 70~90% 줄입니다. 그리고 우리는 배터리 재활용 능력도 향상하고 있습니다. 대부분의 리튬 이온 배터리는 이제 95% 재활용이 가능하므로 수명 종료에 따른 영향이 예전보다 훨씬 낮습니다.

또한, 독립된 지역과 원격 지역도 잊지 마세요. 전 세계 많은 곳에서는 안정적인 전기를 이용할 수 없으며 현재 디젤 발전기를 사용하여 가정과 사업장에 전력을 공급하고 있습니다. 이러한 발전기는 매우 비효율적이며 엄청난 양의 탄소를 배출합니다. 하지만 해당 영역에 태양광 발전 배터리와 결합된 태양광 패널을 설치하면 디젤을 완전히 대체할 수 있습니다. 저는 작년에 케냐 시골에서 프로젝트를 진행했습니다. 작은 마을에 시스템을 설치했는데 하루에 50리터의 디젤을 연소했습니다. 이제 그들은 태양열 저장 장치로 운영되며, 전기로 인한 탄소 배출량이 100% 감소했고(더 이상 디젤 엔진 사용 안 함) 에너지 비용도 80% 감소했습니다. 이는 지구에만 좋은 것이 아닙니다. 수년 동안 비싸고 더러운 전력을 다루어 온 사람들의 삶을 변화시키는 것입니다.

이제 일부 사람들은 비용에 대해 회의적이라는 것을 알고 있습니다. 몇 년 전만 해도 태양전지는 가격이 정말 비쌌지만 지난 10년 동안 가격이 미친 듯이 떨어졌습니다. 실제로 2010년 이후 80% 이상이나 떨어졌습니다. 그리고 전기 요금 절감과 탄소 혜택을 고려하면 대부분의 사람들과 기업에게는 당연한 일입니다. 완전히 독립형으로 전환하고 싶지 않더라도 배터리를 추가하면 태양광 사용을 "타임 시프트"할 수 있습니다. 요금이 높을 때 값비싼 그리드 전력을 구입하는 대신 낮에 생성한 전력을 밤에 필요할 때 사용할 수 있습니다(이를 피크 수요 요금이라고 하며 이는 상업용 건물의 에너지 요금에서 큰 부분을 차지할 수 있습니다). 따라서 친환경적일 뿐만 아니라 비용 효율성도 뛰어나므로 점점 더 많은 사람들이 전환하고 있습니다.

잠깐, 제가 과장하지 않았는지 확인하기 위해 과학 부분으로 돌아가 보겠습니다. 여기서 핵심은 PV 배터리 저장이 소위 "축소"를 제거한다는 것입니다. 즉 재생 에너지가 생성되지만 전력망에 배치할 곳이 없기 때문에 사용할 수 없는 경우입니다. 캘리포니아나 텍사스처럼 태양 에너지가 많은 곳에서는 감축이 큰 문제입니다. 작년에 캘리포니아에서는 450,000가구에 1년 동안 전력을 공급할 수 있는 양인 500만 MWh 이상의 태양광 발전을 축소했습니다. 저장할 배터리가 없기 때문에 청정 에너지가 모두 낭비되고 있는 것입니다. 태양광 PV 에너지 저장 장치를 더 추가하면 전력 절감을 절반으로 줄일 수 있습니다. 이는 동일한 양의 전력을 생산하기 위해 연소되는 화석 연료의 양이 훨씬 적다는 것을 의미합니다. 이는 배출량을 줄이는 직접적이고 측정 가능한 방법입니다.

또한 교통에 대해서도 이야기하고 싶습니다. 왜냐하면 많은 사람들이 PV 배터리 저장 장치를 거기에 연결하지 않지만 연결해야 하기 때문입니다. 전기 자동차(EV)는 미친 듯이 성장하고 있으며, 그리드에서 전력을 충전하면 그 전력은 여전히 ​​많은 곳에서 화석 연료에서 나옵니다. 하지만 가정용 배터리에 저장된 태양광 에너지로 EV를 충전하면 배출가스를 완전히 배출하지 않는 교통수단이 됩니다. 이는 2:1의 승리입니다. 가정의 에너지 사용과 운전으로 인한 배출량을 줄이는 것입니다. 우리는 정확히 그렇게 하는 많은 주거 고객을 보유하고 있습니다. 그들은 옥상 태양열, 배터리, EV를 보유하고 있으며 그리드 전력에 거의 접촉하지 않습니다. 그들의 집 전체와 자동차는 깨끗한 태양열 에너지로 운행되며, 에너지로 인한 탄소 배출량은 기본적으로 0입니다.

이것을 현실로 만들기 위해 간단한 이야기를 나누겠습니다. 텍사스 오스틴에 있는 우리 고객은 작년에 태양광 발전 에너지 저장 시스템을 설치했습니다. 그 전에는 그들의 집이 40% 천연가스로 구성된 전력망을 사용하고 있었습니다. 그들은 옥상 태양광을 가지고 있었지만 소액의 신용을 위해 초과 전력을 모두 그리드로 다시 보내고 있었습니다. 배터리를 추가한 후 이제 그들은 낮 동안 거의 모든 태양 에너지를 사용하고, 나머지는 저장하고, 밤에는 저장된 전력으로 집 전체를 운영합니다. 전기 요금은 한 달에 180달러에서 20달러로 줄었고, 가정 에너지로 인한 탄소 배출량은 75% 감소했습니다. 그것은 거대 기업이 아닌 일반 가족이 만들어내는 진정한 변화입니다.

이제 이 업계에 종사하는 사람으로서 저는 많은 사람들이 이 영향이 얼마나 큰지에 대해 여전히 모르고 있다는 것을 알고 있습니다. 국제 에너지 기구(IEA)는 에너지 저장이 2030년까지 전 세계 탄소 배출 감소의 10%를 차지할 수 있다고 말합니다. 이는 적은 숫자가 아니라 엄청난 기여입니다. 그리고 그 저장 장치의 대부분은 태양광 PV와 결합될 것입니다. 왜냐하면 태양광은 현재 가장 저렴한 재생 에너지원이기 때문입니다. 따라서 이 두 가지를 합치는 것은 두 가지 초능력을 쌓는 것과 같습니다. 저렴하고 깨끗한 에너지와 필요할 때마다 사용할 수 있는 능력, 즉 화석 연료가 적다는 것을 의미합니다.

하지만 이는 단지 큰 프로젝트나 부자만의 문제가 아닙니다. 주거용, 상업용, 유틸리티 규모 등 모든 사람을 위한 PV 배터리 저장을 지원하는 정책이 필요합니다. 배터리를 추가하는 주택 소유자를 위한 세금 공제, 중소기업을 위한 보조금, 저장 프로젝트에 대한 간소화된 허가. 나는 이를 이해하는 많은 정책입안자들과 이야기를 나눴지만 우리는 계속 추진해야 합니다. 우리가 설치하는 모든 배터리는 석탄과 가스에서 한 발짝 물러나고, 더 깨끗한 미래를 향해 나아가는 것이기 때문입니다.

솔직히 말해서, 탄소 배출을 줄이는 데 있어 단 하나의 만병통치약은 없습니다. 그러나 PV 배터리 저장은 현재 우리가 가지고 있는 가장 효과적이고 실용적인 도구 중 하나입니다. 이미 전 세계 수천 개의 가정, 기업, 지역 사회에서 작동하고 있습니다. PV 배터리 저장 공급업체로서 저는 이 일에 참여하게 된 것을 자랑스럽게 생각하며 이 기술이 어떻게 계속 성장하는지 지켜보고 싶습니다.

청정 에너지로 전환하고 탄소 배출을 줄이려는 주택 소유자, 사업체 소유자 또는 유틸리티 업체라면 우리가 도와드릴 수 있습니다. 우리 팀은 독립형 전환, 최대 에너지 비용 절감, 태양광 발전의 더 많은 사용 등 고객의 요구 사항에 맞는 시스템을 설계하는 방법을 정확히 알고 있습니다. 당사 웹사이트를 방문하여 당사의 솔루션을 확인하고, 언제든지 당사 팀에 연락하여 에너지를 더 깨끗하고 저렴하게 만들기 위해 어떻게 협력할 수 있는지에 대한 대화를 시작해 보세요.

참고자료:

1. 국제에너지기구. (2023). 글로벌 에너지 저장 전망. IEA 간행물.
2. 라자드. (2022). Lazard의 균등화된 스토리지 비용 분석. Lazard Frères & Co. LLC.
3. 캘리포니아 독립 시스템 운영자(CAISO). (2023). 2023 축소 보고서. CAISO.
4. 태양 에너지 산업 협회 (SEIA). (2022). 미국 태양광 시장 통찰력 보고서. 세이아.
5. 세계은행. (2021). 재생 에너지를 이용한 농촌 전력화: 사하라 이남 아프리카의 사례 연구. 세계은행그룹.