2035년 영국 풍력 및 태양광 발전 설비 투자 계획 모델 개발

Core Concepts

풍력과 태양광 발전 설비의 증가로 인해 전력 시스템이 더 이상 이들 발전량을 모두 수용할 수 없게 되면서, 경제적으로 정당화될 수 있는 풍력과 태양광 발전 설비의 규모를 계산하는 것이 필요하다.

Abstract

이 연구는 영국 전력 시스템의 동적 행동을 모델링하여 풍력과 태양광 발전 설비의 효율성을 예측하고, 이를 바탕으로 경제적으로 정당화될 수 있는 풍력과 태양광 발전 설비의 규모를 계산하는 방법을 설명한다.
연구 결과는 다음과 같다:

전력 시스템 모델링을 통해 풍력과 태양광 발전 설비의 증가에 따른 효율 저하를 예측할 수 있었다. 이를 바탕으로 경제적으로 정당화될 수 있는 풍력과 태양광 발전 설비의 규모를 계산할 수 있는 투자 계획 테이블을 개발했다.

2035년 시나리오 분석 결과, 풍력과 태양광 발전이 전력 수요의 약 70%만을 공급할 수 있을 것으로 예측되었다. 나머지 30%는 전력 시스템 안정성 유지를 위해 가스 터빈 발전소와 같은 출력 조절이 가능한 발전원으로 공급해야 할 것으로 나타났다.

풍력과 태양광 발전 설비의 확대에도 불구하고, 2035년에는 연간 71.7 Mtes의 이산화탄소 배출이 여전히 잔존할 것으로 예측되었다. 이는 풍력과 태양광 발전만으로는 전력 부문의 완전한 탈탄소화가 어려울 것임을 시사한다.

Stats

2035년 전력 수요 중 풍력과 태양광 발전이 공급할 수 있는 비율은 약 70%에 불과할 것으로 예측된다.
2035년 잔존 이산화탄소 배출량은 연간 71.7 Mtes로 예측된다.

Quotes

"풍력과 태양광 발전 설비의 증가로 인해 전력 시스템이 더 이상 이들 발전량을 모두 수용할 수 없게 되면서, 경제적으로 정당화될 수 있는 풍력과 태양광 발전 설비의 규모를 계산하는 것이 필요하다."
"2035년에는 풍력과 태양광 발전이 전력 수요의 약 70%만을 공급할 수 있을 것으로 예측되었다. 나머지 30%는 전력 시스템 안정성 유지를 위해 가스 터빈 발전소와 같은 출력 조절이 가능한 발전원으로 공급해야 할 것으로 나타났다."

Key Insights Distilled From

The Development of Investment Planning Models for the United Kingdoms Wind and Solar Fleets

by Anthony D St... at arxiv.org 03-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.09496.pdf

Deeper Inquiries

풍력과 태양광 발전 설비의 경제적 한계를 높이기 위한 기술적, 정책적 방안은 무엇이 있을까?

풍력과 태양광 발전 설비의 경제적 한계를 높이기 위해 기술적으로는 다양한 방안이 고려될 수 있습니다. 첫째, 발전 효율을 높이기 위해 혁신적인 기술 개발이 중요합니다. 예를 들어, 풍력 터빈의 설계 개선이나 태양광 전지 기술의 발전을 통해 발전 효율을 향상시킬 수 있습니다. 둘째, 저장 기술의 발전을 통해 발전량의 불규칙성을 극복할 수 있습니다. 에너지 저장 장치나 수소 저장 기술 등을 활용하여 발전된 전력을 효율적으로 저장하고 활용할 수 있습니다. 정책적으로는 재생에너지 보조금 제도나 탄소 배출권 거래제 등을 통해 재생에너지 발전을 경제적으로 유지할 수 있는 환경을 조성할 수 있습니다.

전력 시스템 안정성 유지를 위한 가스 터빈 발전소의 역할과 운영 방안은 어떻게 설계되어야 할까?

전력 시스템 안정성을 유지하기 위해 가스 터빈 발전소는 중요한 역할을 합니다. 가스 터빈 발전소는 빠른 발전량 조절이 가능하며, 전력 수요의 급격한 변화에 신속하게 대응할 수 있는 장점이 있습니다. 이를 통해 전력 그리드의 불안정성을 최소화하고 안정적인 전력 공급을 유지할 수 있습니다. 가스 터빈 발전소의 운영 방안으로는 수요 예측을 토대로 발전량을 조절하거나 스마트 그리드 기술을 활용하여 발전소 간의 연계를 강화하는 등의 방안을 고려할 수 있습니다.

전력 부문 이외의 다른 산업 부문에서의 탈탄소화 방안은 무엇이 있을까?

전력 부문 이외의 산업 부문에서의 탈탄소화를 위해 다양한 방안이 고려될 수 있습니다. 첫째, 교통 부문에서는 전기 자동차 보급 확대나 수소 연료 전지 자동차의 도입을 통해 화석 연료 사용을 줄이고 탄소 배출을 감소시킬 수 있습니다. 둘째, 산업 부문에서는 고효율의 생산 공정 도입이나 친환경적인 재료 사용을 통해 탄소 배출을 줄일 수 있습니다. 또한, 건물 부문에서는 에너지 효율적인 건물 설계와 재생에너지 시스템 도입을 통해 온실가스 배출을 감소시킬 수 있습니다. 이러한 다양한 산업 부문에서의 탈탄소화 방안은 종합적인 대기 중 탄소 배출량을 줄이는 데 기여할 수 있습니다.