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작성일 : 17-07-21 13:14
신재생 에너지 단상.
 글쓴이 : archwave
조회 : 970  

한국의 전력 소비는 2016 년 기준 497 TWh 입니다.


흔히들 한국은 값싼 산업용 전기료 보고 전기 많이 쓰는 산업이 집중해서 전력 소비가 많은 것이고 앞으로 더 줄어들거라고 생각하는데, 과연 그럴까요 ?


https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_energy_consumption

위 페이지를 보시면 2012 년 미국의 전력 소비는 연간 4070 TWh 에 달합니다.
인구 1 인당 연간 전력 소비는 13 MWh 에 달하고요. ( 월 1080 Kwh )


전기 많이 쓰는 업종이 줄어들더라도 앞으로 전기자동차 보급등을 생각하면 좀 더 여유있게 생각할 필요가 있습니다. 간단히 그냥 2012 년 미국 수준이 된다고 해도 연간 650 TWh 가 필요하다 보면 되겠죠.


이중 신재생에너지로 감당할 수 있는 것은 얼마나 될까요 ?

2016 신·재생에너지 백서 ( www.knrec.or.kr/knrec/dfile/2016신재생에너지%20백서.pdf )

위 문서의 p.104 ( pdf 리더의 페이지 표시는 66/404 ) 을 참고하겠습니다.


신재생에너지의 전체 잠재량중에 [ 기술적 잠재량 ] 을 보면 되겠네요. 물론 신재생에너지 기술 발전에 따라 효율이 향상되서 더 많은 전력 생산할 수 있겠지만, 그렇다 해서 큰 차이를 보이기는 어렵습니다.

기술 발전에 따른 이득은 주로 비용이 절감되는 방향일테고요.


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태양광/열  10123 TWh
   
지열-전부  925 TWh
해상-조류  390 TWh
지열-심부  221 TWh
폐기물  122 TWh
풍력-육상  97 TWh
풍력-해상  97 TWh
바이오  64 TWh
수력  53 TWh
해상-조력  51 TWh
해수 온도차  24 TWh


태양광/열을 제외한 나머지는 전부 합해도 2044 TWh 밖에 안 됩니다. 이것도 상당한 무리가 있는 수치고요.

신재생에너지로 20% 감당 ? 태양광/열을 제외한다면 260 TWh 를 뽑아내는게 실질적으로 가능할까요 ?


지열 ? 그거 다 뽑아내면 지각에 무리가 없을까요 ? 지하수 뽑았더니 싱크홀 생기는 식으로요.
조류 ? 파도의 힘을 뽑아내면 해양/해안 생태계에 영향이 없을까요 ?
폐기물 ? 폐기물 태워서 에너지 얻는 과정에 환경오염은요 ?
풍력도 새들을 죽이는 것도 문제지만, 바람을 약화시키는건데 기후에 영향이 없을까요 ?
수력은 대형 댐으로 인한 기후 변화 같은 것이 ( 특히 중국의 산샤 댐 ) 이미 문제가 되고 있고, 한국은 수력에선 더 뽑을 것 없는 셈.


환경 근본주의자들이 해안가 가득 매운 거대한 풍차나 조류 발전기들을 눈 감아줄지도 의문. ^^;
( 사실 제 개인적으로는 이런 부류 건설 반대입니다. )


일단 저런 시설을 넣을 부지 확보 자체가 매우 큰 문제일테고요.


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멀지 않은 미래에 태양광/열이 그나마 현실적 비용이 될 수 있을 것이지만, 나머지는 그냥 기술 개발 ? 전시행정 ? 의미말고는 없을거 같습니다.


태양광/열도 환경 훼손을 하지 않는 것도 아닙니다. 일단 태양광/열 시설이 들어간 곳은 생물이 살지 못 하는 곳이 됩니다. 그늘에서도 잘 자라는 잡초들은 있겠지만, 지금도 이들 잡초들을 농약써가며 제거하고 있는 판이죠. 제 생각에는 태양열 패널을 청소하고 잡초를 일일이 깍아서 제거하는 로봇을 적용하는게 답이라 보고요.


어쨌든 앞으로 재생에너지는 태양광/열로 가야할거 같네요. 다른 종류는 경제성은 물론이고 환경 영향등등 문제 산적.


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태양광/열 발전이 경제성을 가질려면 ? ( 화력발전 대비. 1 kwh 당 80 원 기준 )

일단 태양전지판등의 가격이 지금의 절반이 되고, 땅값은 공짜라야 경제성이 있습니다.


문제는 낮에 몇 시간 발전 정도가 고작이라서 엄청나게 비싼 배터리 덩어리인 ESS 를 써야만 발전소를 대체할 수 있다는 점.


독일은 낮 시간동안 태양광/열로 발전한 것을 다른 국가에 수출하고, 다른 시간대에서는 프랑스에서 원자력 발전한 것을 수입하는 식으로 대처하고 있죠. 유럽은 다 지척에 이어진 국가라서 가능한 셈입니다. 독일은 태양광/열 발전에 집중. 프랑스는 원자력 발전에 집중하는 식으로 국가간 분업.


한국은 ? 낮 시간 동안 대량으로 생산된 전력을 수출할 국가가 없습니다. 그렇다고 산업체들을 낮에 몇 시간만 돌리라 할 수도 없죠. 이는 풍력, 조류등 시시각각 변화가 심한 다른 신재생에너지에도 적용되는 것이고요. ( 어차피 태양광/열 제외하고는 비용 때문에 다른건 별 고려할 가치가 없지만.. )


전기를 저장했다 쓸 수 있는 ESS 를 쓰면 ? 경제성은 저 멀리 안드로메다로 가버립니다. 전기 자동차가 일반 자동차에 비해 수천만원 더 비싼 것을 생각해보세요.


한국은 인구 ( 전력 수요 ) 대비 국토 면적이 작고, 주위에 전기를 수출입할 국가가 없다는 것이 발목 잡는 셈.


태양광/열에 대해선 [ 참고 - 태양광 발전 현실적인 수치 ( http://www.gasengi.com/main/board.php?bo_table=commu06&wr_id=743877 ) ]


위 글에서 국토의 3.35 % 만 있으면 된다는 계산을 하긴 했습니다만, 그 정도 부지를 확보하는게 쉬울리가 없죠. 말이 3.35 % 지 실제로 활용 가능한 국토의 10 % 에 달한다고 봐야 할 것이고요.


활용 가능한 국토의 10 % 가 태양광/열 패널로 덮인다 ? 전력 수요의 20 % 만 감당한다 해도 활용 가능한 국토의 2 % 를 태양광/열 패널로 덮어야 한다는 것이고, 주위에 녹지로 삼을 수 있는 공간은 다 없애야 한다는 얘기이기도 합니다.

출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com
archwave




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미우 17-07-21 13:30
   
얘기가 뚱딴지 같아서 원...
지열? 그거 다 뽑아내면 - 어떻게 다 뽑는지 좀 알려주세요.
조류? 파도의 힘을 뽑아내면 - 설치 만으로 영향을 주죠. 그래서 영향을 덜 주는 방향을 계속 연구하는 거고.
폐기물? 폐기물 태워서 에너지 얻는 과정에 환경오염은요? - 폐기물 자체가 환경 오염인데? 마찬가지 최대한 영향을 덜 주게 노력하는 거고
풍력도 새들을 죽이는 것도 문제지만, 바람을 약화시키는건데 기후에 영향이 없을까요? - 산도 바람을 죽이는데 깎아야죠. 아님 바람에 깎이는 만큼 다시 쌓던가. 치어 죽는 거 얘긴가 본데 얼마나 되나 모르지만 로드킬 당하는 고라니를 더 걱정해야는 거 아닌지, 도로를 다 없애야죠?
덜 위험하고 덜 환경에 영향을 미치는 것을 택하는 거고, 그걸 위해 연구하고 발전하는 건데 뭔 이런 웃긴 소릴 적고 있는지.
전기 자동차 일반 자동차 가격 거의 다 따라왔는데요? 그걸 백여년 개발 되어 오던 거랑 시장에 나온지 엇그제인 걸 단가 비교 하나요.
어이가없어 17-07-21 13:30
   
울 나라 연간 사용량이 497 이라면서요. 왜 계산은 태양열에서 260을 뽑아야 한다고 하시는지..
계산 자체가 부풀리기 용도로 만들어 진거 같은데요
전기 효율은 계속 좋아질 겁니다. 앞으로 사용량이 늘어날 가정용 전기는 현재 우리나라의 전체 사용량의 20퍼센트가 안됩니다.
앞으로 전기세를 합리화 하여 사용량이 조절될 상업, 공업용 전기는 전체의 60퍼센트가 넘습니다. 여기는 더 줄어들 가능성이 있습니다. 문열어놓고 에어컨 켜놓는 말도 안되는 상황등이 사라지게끔 해야겠죠..

그렇다면 최소 줄어들진 않더라도 쉽게 늘어나진 않습니다.
내일을위해 17-07-21 13:31
   
하고 싶은 얘기가 뭘까요?  원자력만 답이다?  이건가요? 
그냥  자료  조사없이 댁이 쓴걸 근거로 얘기하죠.
우리나라의 전기소비량 497T  맞죠?
여기에서  원자력이  담당하는부분 은 30%  맞죠?  필요한건 149.1T  맞죠?
댁이 말한 신재생에너지 기술적 잠재량을 보면 2044T이고 태양광은 10123T입니다.
왜  태양광은 제외했는지  모르겠는데 태양광을 제외하더라도 7%만 나와도 원자력을 폐지해도  되는군요.
또한  국토문제를 말하는데 주차장,  농휴지, 건물 옥상,  태양광을 이용한 건축만  하더라도 꽤  됩니다.
뭐  주차장에서  식물이 자랄 이유는 없겠죠?  폐기물도  기존  소각로 활용이고..  되려  매립장이  많이  줄죠.  조력은 바다에다 하는거니 패스.  지열은 보조 에너지이지 단독으로 하는게 아니니 다른 부지설정시 이미 감안되니 또한 패스.  풍력이 문제되는 군요.  풍력 저주파로 새들이 많이 죽는다니 그건  문제군요.  하지만 댁의  논리가  얼마나 말도  안되는 논리인지 아시나요?  이  전제  또한 30년동안 기술발전 없다는 전제죠.
     
archwave 17-07-21 13:35
   
태양광을 제외하다니 ? 무슨 얘길 하는건지..

[ 어쨌든 앞으로 재생에너지는 태양광/열로 가야할거 같네요. 다른 종류는 경제성은 물론이고 환경 영향등등 문제 산적. ] --- 라고 쓴 부분은 안 보이시나요 ?
          
내일을위해 17-07-21 13:42
   
태양광/열을 제외한 나머지는 전부 합해도 2044 TWh 밖에 안 됩니다. 이것도 상당한 무리가 있는 수치고요.

신재생에너지로 20% 감당 ? 태양광/열을 제외한다면 260 TWh 를 뽑아내는게 실질적으로 가능할까요 ?

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님의 글입니다.  물론  전체  맥락에서 태양광을 다뤘지만 신재생에너지 비율계산에선 제외하고 있네요.  그러다보니 신재생에너지가 과도하게 부담하는  계산이 되었고요.  전체  계산을 한다음 태양광을 빼서  태양광이 부담하는 부분을 계산한다면 님의 계산은 안나올거  같은데요?
               
archwave 17-07-21 14:34
   
태양광 빼고 다른 것들은 비용면에서 비현실적(?)이라서 따로 뺀다는 얘기를 한겁니다.

현재 태양광만이 유일하게 실용적 범주에 가까이 와 있는 셈이죠. 물론 한국 기준 얘기입니다.

바람이 사시사철 비교적 고르게 부는 국가들은 풍력이 더 실용적이 될 수 있겠고요.
내일을위해 17-07-21 13:34
   
아! 그리고  한가지  더.
지열은 뽑아내는게 아닙니다. 지열을 뽑아내 문제가  된다면  이  세상은 이미 망했어야합니다.  왜냐구요?  화산폭발로  어마어마한 지열이  빠져  나왔고  온천으로 지금도 막대한 에너지가 빠져나오고 있습니다.  지열발전  몇개는 될것도 아니죠.  그리고  폐기물로 인한 환경오염요?  소각로  가보셨나요?  거기에가면  환경오염물질 나오는거 실시간으로 측정되고  있습니다.  아직  그것으로 인한 민원 들어온적없습니다.  소각로가 뭔지는 알죠?
너드입니다 17-07-21 13:47
   
후..
OECD 평균 신재생 에너지 비율이 몇 프로인지 아십니까?
20%입니다. 20%
우리는 5%입니다. 5%.

지금도 늦었습니다.
호연 17-07-21 13:49
   
님이 참고한 보고서에서는 태양광 효율을 16%로 낮게 잡았는데, 이게 현실적인지는 모르겠습니다.

http://www.etnews.com/20170324000207

'태양전지는 현재 가장 많이 사용되는 6인치 제품이 1990년대 말부터 2000년대 초에 보급되기 시작했고 당시 발전효율은 14% 수준이었다. 이후 기술개발이 진행되면서 20여년 지난 최근 LG전자가 24% 효율의 태양전지 양산을 발표, 발전효율이 10%P 늘었다.'

이번엔 태양광과 관련설비의 가격추이를 보시죠. 3년 새에 무려 절반으로 떨어집니다.

https://energy.gov/maps/falling-price-utility-scale-solar-photovoltaic-pv-projects

2014년 도이치뱅크 보고서에서도 이미 19개국에선 기존 발전과 비슷한 가격 경쟁력을 보입니다.

https://www.deutschebank.nl/nl/docs/Solar_-_2014_Outlook_Let_the_Second_Gold_Rush_Begin.pdf

물론 일사량에 좌우되는 태양열의 태생적 문제점은 알려진 바와 같고 만능도 아닙니다만, 우리나라 정책기관들의 주장과 해외의 통계는 큰 온도차를 보이며, 이는 원자력계가 기득권을 움켜쥔 우리 상황과 전혀 무관하다고는 보이지 않습니다.

갈수록 비용이 증가하며 위험을 관리할 방법도 없는 원자력 에너지는 도태되어야 하는 것이 맞고, 급격히 발전하고 있는 다양한 재생에너지에 대해 합리적이지 않은 태생적 한계까지 주장하며 매도하는 것은 적절해 보이지 않습니다.
     
archwave 17-07-21 14:32
   
저도 신재생에너지 백서에 나온 효율이 뭘 기준한건지는 모르겠습니다만, 현실적으로 가능한 수치라 생각됩니다.

제품 카타로그에 나오는 태양전지 효율이란 것은 간단히 말해서 최적 조건일 때의 경우라 할 수도 있습니다.

카타로그의 효율은 일사량 얼마일 때 전력 얼마 나온다는 얘기입니다. 실제 현실에서 그 일사량이 아닐 경우는 그 효율이 안 나온다는 얘기이기도 하죠.

또한 사용시간이 늘어남에 따라 효율은 점점 하락합니다.

그리고 인버터의 효율도 문제입니다. 태양전지에서 나오는 출력은 전압이 수시로 바뀌는 것이라서 그대로 쓸 수 없습니다. 전압을 바꿔주거나 한전 전력 계통과 연계시키거나 배터리 (ESS) 충전 전압을 만들거나 기타 등등의 이유로 인버터 또는 DC-DC 컨버터가 반드시 필요하죠.

태양전지의 효율 * 인터터의 효율까지 계산해야 하니 당연히 카타로그의 그 효율은 최적 일사량 상황에서도 안 나옵니다.
          
호연 17-07-21 14:43
   
효율의 하락은 크지 않습니다.

수명을 20년으로 잡았을 때 85%의 효율은 유지합니다. 현재 기술만으로도요. 앞으로는 이 부분도 더 개선되겠지요.

2016년 백서이니 15% 효율수준의 패널을 기준으로 계산했다고 보이는데, 백서상에서는 거의 그대로 이 수치를 대입해 계산합니다.

따라서 2017년 양산된 24% 효율의 패널에서만 인버터니 컨버터니 효율을 떨어트리려는 이야기를 하시는 건 적절하지가 않죠. 그건 모든 패널에 다 추가되는 것이니까요. 그러므로 현재는 23~4% 정도로 보는 게 맞습니다.

지금까지의 추세로 보면 효율과 비용의 개선은 계속될 겁니다. 태양광은 아직 먼 이야기라고만 경계하실 필요는 없어요.
               
archwave 17-07-21 14:50
   
제가 인용한 페이지를 보면 표 302 에
태양광 효율 16 %, 태양열 효율 37.45 % 라고 나와있습니다.
여기서 말하는 16 % 효율은 태양전지, 인버터등을 모두 고려한 시스템 효율로 보이고요.

그리고 태양광 발전 단가가 가까운 미래에 지금의 절반 정도는 저도 기대하고 있는 바입니다. 문제는 그 시대가 된다 해도 땅값등등 다른 문제들이..
                    
호연 17-07-21 14:59
   
인간이 광합성이라도 하지 않는 한 에너지 생산에 따른 문제는 발생할 수 밖에 없겠지요.
 그러나 거의 영구적인 골치거리를 뿜어내는 원자력에 비하면 다른 에너지원들의 문제는
 정말 소소한 것으로 보입니다.

단가의 문제는 워낙 이견이 많아서 원자력이 이미 더 비싸다, 비슷하다, 싸다 등 여러 주장이 각각의 근거를 들며 난립하고 있으니 굳이 태양열만 비싸다고 말하기는 어렵겠지요.