20세기에오일쇼크가있었다면,
21세기에는전기쇼크가있을것이다!
에너지이슈가뜨겁다.여기저기서‘에너지’라는말이끊이지않는다.2021년,미국정부는2030년까지온실가스를최소50%감축하기로약속했다.이에따라캘리포니아주는2030년까지전력의50%,하와이주는2032년까지전력의100%를재생에너지로생산하겠다고선언했다.덴마크는지금도전력생산량의53.4%이상을재생에너지로충당하고있지만,2050년까지풍력만으로100%를달성하겠다고밝혔다.그리고현재비슷한움직임이전세계적으로이례적인속도와규모로일고있다.
재생에너지는정치적으로올바른판단일뿐만아니라,경제적으로도더합리적인선택이되어가고있다.한가지예로,환경에그다지관심을기울이지않던이들까지도이제는경제적인이유로자기집에태양광패널을설치하고있다.이작은‘발전소’를설치해전기를만들면,전체전력공급량에기여한만큼전기요금에서그대가를돌려받기때문이다.결과적으로재생에너지발전소없이그리드에전적으로의존하는사람들이기존의그리드를유지하는데필요한비용을대부분부담해야하기때문에,가정용태양광시스템은더욱가파르게증가하고있다.
그러나이렇게‘녹색’에너지를더많이사용할수록,그리드는더취약해진다.재생에너지발전소는불안정하며가변적인전류를그리드로흘려보내그리드를잠식하고파괴하기때문이다.그결과는이미텍사스정전사태와같은대규모블랙아웃으로나타나고있다.
재생에너지의거대한확장은그리드를전면적으로재구성해야만가능하다.그런데그리드는스마트폰배터리부터,입출력포트,충전기,플러그,콘센트,전선,변압기,전봇대,저전압배전선,변전소,싱크로페이저,스위치,퓨즈,고압송전선그리고발전소에이르는,그야말로모든곳에뻗어있는인프라다.따라서그리드의위기는현대산업과사회의위기이기도하다.그러나뒤집어생각해보면,“이러한구조적변화는제대로만수행된다면엄청난기회일것”이다.
제주도에상륙한에너지위기,
2025년,다가오는미래와기회!
구글과애플은이미미래를준비하고있다.구글은본사와데이터센터를‘마이크로그리드’로운용하고있으며,애플은기존의그리드와단절되어도서비스를제공할수있도록자체시스템을구축하고있다.미군도미국내에서사용하는전력망을모두마이크로그리드로전환하고있고,세부내용만다를뿐코네티컷주정부와뉴욕주정부역시동일한사업을진행중이다.그밖의시티뱅크,비즈니스위크,에디슨일렉트릭인스티튜트등굴지의기업들도지금까지전력을생산하고관리하던방식이머지않아막을내릴것이라고예측한다.
재생에너지의높은변동성으로인해,열저장(P2H),그린수소(P2G),에너지저장시스템(ESS)등에너지저장기술에대한수요와연구도급증하고있다.전기차는바퀴달린큰배터리나다름없기때문에,그에발맞추어보다강력하게권장되거나빠르게확대될예정이다.현재햇빛,물,바람은길거리의전선을없애고,이동식전기생산설비를확장하며,스마트기술간통합으로나아가고있다.
재생에너지위기가비단미국과유럽의이야기는아니다.제주도에서도재생에너지발전에따른과잉전력을전력망이수용하지못하는사태가일상적으로벌어지고있다.대규모풍력시설과태양광발전시설이과잉생산한전기를어디로도보낼수없기때문에,재생에너지발전소를전력망과차단하는일이빈번해지고전력망의붕괴를걱정하는날이잦아지고있다.전문가들은2025년이면내륙에서도똑같은문제가나타날것이라고말한다.그러나지연된위기는늘준비된기회로삼을수있다.이책의‘옮긴이해제’에서는바로이러한상황에맞춰전문가들이미래를전망한다.
<책속에서>
■오늘날에너지는뜨거운이슈다.…에너지원을바꾸면(아무런경고도아무런자비도없이파괴적인결과를몰고오는)석유유출,폭발사고,인공지진,광산붕괴사고를줄일수있다는것은사실이다.초강력폭풍과강력한눈보라의위험을줄이고,높아지는조수와녹아내리는만년설을통제하기위해서라도우리는전기공급체계를보다지속가능한형태로바꿔야한다.오늘날,에너지가만들어지고사용되는방식을바꾸는일은그어느때보다중요하다.―p.6,들어가며
■아주중요한문제는,그리드가이처럼거대한재생에너지확장계획의시야에서벗어나있다는데있다.많은사람은그리드가마치존재하지도않는것처럼취급한다.다시말해,당신과나,주의원,연방의원,기업가,스타트업대표,기후변화전문가모두가희망찬꿈을꾸고커피머신을돌리고멋진일몰사진을찍으며미래를구상하고있으나,우리가마음속에그리는모든것을구현하기위해서는그리드라는기술적인기념비를그에맞춰변형하는중대한과제를완수해야만한다는사실을무시한채미래의과장된목표를설정하고있다.지금까지그랬듯,그리드는미래에도존재할것이다.명백하지만모두가잠시망각했던바로이사실에주목해야할때다.이기계가가진놀라울정도의복잡성을파악해이를변화시키지못하는한,우리는낮과밤을더밝게밝힐수도,기상이변을줄이고지구가열을어느선이하로억제하는데성공한미래로나아갈수도없다.―p.23,들어가며
■이제그리드를향한새로운관점,전체시스템의재발명이필요한시점이다.그리드의일부는다시건설되어야만한다.풍력과태양광이대규모로도입되지않더라도,결국일어날일이다.재생에너지는그리드가변화해야한다는사실을더빨리깨닫게만든계기가되었을뿐이다.《로스앤젤레스타임스》에실린기사의문장을빌리자면,“문제는재생에너지가지난세기에설계한그리드에전례없는수준의부담을더한다는데있다”.―pp.68-9,1장바람이불어오는길목앞에서
■1956년,나이아가라폴스발전소는이시설이자리잡고있었던절벽의가장자리가붕괴하면서사라졌다.이사고는그때까지미국에서가장큰산업재해중하나였다.당시발전소에서경비로근무했던존해니의이야기를들어보자.“물이시설안으로역류해들어왔습니다.발전기에물이닿으면큰일이날것이니,발전기가물에닿지않도록온갖노력을했던것이기억나는군요.발전소건물에는엄청난압력이가해졌던것같습니다.강물쪽으로나있던창문은펑하는굉음을내며깨져버렸고,콘크리트바닥도완전히뒤틀려,저는그위를점프해다녀야만했었죠.그때,폭포쪽으로난벽이무너져내렸습니다.저는엘리베이터쪽으로움직였습니다.물과돌이
발전소앞에펼쳐진만으로떨어지고있더군요.”―p.113,2장그리드가전선을얻었을때
■오늘날재생에너지발전기의설비용량은,미국이보유한전체전력설비용량의13%정도다.하지만이것이중요한것은아니다.182정말로주목해야할것은,2014년한해미국에설치된새로운재생에너지발전기용량의53.5%가풍력이나태양광이라는사실이다.텍사스주는2050년까지전체발전량의75%를재생에너지에서이끌어내겠다는목표를세웠다.미국전체를기준으로는2030년까지20%대다.하지만카터가그설립에크게기여했던국립재생에너지연구소는기존의기술만으로도미국에서필요한전력의80%를재생에너지로충당할수있다고말한다.―p.190,4장카디건을입은미국
■무효전력은와트보다더이해하기어려운,‘존재하지않는것’이다.그렇지만에너지정책법이그리드를활용해이익을얻을수있도록변경하기전에,와트를만드는발전소를운전하던모든유틸리티는점점더적은무효전력을생산하고있었다.이는무효전력으로전압을유지하는한편,전류의주파수를동조화하고있었기때문이다.돈의흐름이발전소에서멀어지고생산전력을수송하는일에집중되자,2000년이후모든사업자가무효전력을만드는일에서벗어나와트시장에역량을집중하기시작했다.무효전력생산이라는임무는점차방기되었다.무효전력이점점그리드에부족해진이러한사태는,“2003년8월미동북부대정전”을결정한핵심요소,그리고1996년여름미서부인터커넥트에서발생한일련의블랙아웃사태를결정한요소로알려졌다.―p.244,5장붕괴위기에처한그리드
■미국의그어떤도시도,‘스마트그리드시티’로알려진콜로라도주볼더보다고객의지향점과유틸리티의지향점의격차가크지않았을것이다.총8개주에서서비스를제공하는중서부지역의유틸리티인엑셀은,첨단기술을동원함으로써에너지소비를줄이려는시도에크게호응할만한지역주민들을대상으로미래그리드의시범모델을구현하겠다고판단했다.볼더와미네소타주의세인트클라우드가후보지였는데,볼더가최종낙점되었다.엑셀은스마트미터를설치했을뿐만아니라그리드를철저하게개량하기로결정했다.엑셀은진정한스마트그리드를건설하는야심찬청사진을가지고있었다.이새로운그리드는스마트전선,스마트가전기기,상호통신가능한스마트온도조절장치,그리고궁극적으로는가정용태양광발전시스템,전력저장장치,그리드연계전기차까지갖출것이다.―pp.264-5,6장돌하나로새두마리잡기
■미국남서부나북서부나하와이나할것없이사람들은남쪽방향을바라보는모든고정시설물(집,차고,사무빌딩,차고지,공터,심지어캠핑카)에태양광패널을설치하고있다.실리콘밸리를가득채운컴퓨터서비스산업이나전기의존적인사업체들,여러대학교캠퍼스,군기지,감옥,심지어는코네티컷주정부도그리드전체에위기가발생하는순간그리드로부터고립시켜운영할수있는소규모그리드,즉마이크로그리드를만들고있다.이렇게상대적으로큰마이크로그리드는그리드와마찬가지로계획부터건설,설치,관리에이르는모든영역에서전문지식에의존한다.그러나분산형태양광발전의경우,제3자소유권(이는가정이나차고또는다른시설물에패널을설치하는사기업이해당패널을리스해주는것을뜻한다)이원칙으로자리잡고있다.캘리포니아의가정용태양광시스템가운데75%가이방식으로설치된것들이다.―p.304,7장두폭풍이야기
