넷제로 에너지 전쟁

넷제로 에너지 전쟁

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Description
국가, 기업, 개인 모두의 생존이 달린
에너지 전쟁은 이미 시작됐다!

앞으로 30년, 전 산업군의 게임 체인저가 될 에너지 전쟁에 대한 모든 것
전 세계 에너지 시장이 매우 불안정하게 흘러가고 있다. 전통 에너지원인 석유와 가스, 전기 가격이 역대 최고치를 넘나들고 있고, 당장 ‘에너지 부족’이라는 심각한 사태를 전 인류가 목도하고 있기 때문이다. 한편 2050년까지 달성해야 하는, 넷제로(Net Zero, 탄소 중립)라는 시대적 과업 또한 목전에 두고 있다.
이 책 《넷제로 에너지 전쟁》은 에너지 대전환이라는 긴급하고도 새로운 시대적 요구 속에서 기업과 개인이 반드시 알아야 하는 에너지 담론을 총체적으로 다루며, 에너지 문제에 대한 해답을 찾아간다.
미국 에너지 기업과 실리콘밸리에서 활동하고 있는 저자들은 “지속가능한 에너지원으로의 에너지 대전환은 필수불가결한 방향”임을 설명하며 가장 현실적인 넷제로 실행 시나리오를 제시하고 있다. 탈탄소화 기술 개발에 박차를 기울이고 있는 전통적인 글로벌 에너지 기업들의 패러다임 변화를 분석했고, ‘종합 에너지 회사’라는 포부를 가지고 에너지 시장에 도전하고 있는 테슬라 등 최근 에너지 기업의 동향도 꼼꼼히 살폈다. 마지막으로 새로운 청정기술, 기후기술을 바탕으로 막대한 투자 유치를 이끌어내고 있는 관련 스타트업들이 만들어갈 ‘에너지의 미래’에 대해서도 탐색했다.

북 트레일러

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저자

정철균

서울대학교에너지시스템공학부에서학부와석사를마친뒤,스탠포드대학교에서에너지자원공학석유공학전공으로박사학위를받았다.지구통계학과자료통합모델링연구경험을바탕으로현재미국슐럼버저에서인공지능및자료과학솔루션을개발하는팀을이끌고있다.서울대학교에너지자원신기술연구소와스탠포드자원예측연구소를거치면서다양한에너지관련연구를진행하였다.2022년한미석유과학자협회(Korean-americanOil&GasEngineersAssociation)의회장을맡아활동중이며SPE,IADC,IAMG의정회원으로서논문발표와학문적교류를지속하고있다.

목차

[저자의말]팬데믹·전쟁의공포와혼돈속에서도멈출수없는넷제로로향하는길
[시작하는글]에너지대전환을어떻게실현할것인가

1장경제적으로실현가능한에너지대전환

에너지패러다임의전환과새로운기회들
-에너지패러다임은전환되는가?
-에너지는결국효용과비용의싸움
-에너지패러다임전환에대한현실적전망
-전기차시대와e-퓨얼
에너지수요와공급전망
-모든경제부문에서에너지소비계속해서증가
-수송부문에너지전환은가속화
-수요증가에따른재생에너지공급확대
-에너지수요의가변성과재래에너지
넷제로를향한에너지대전환
-2050넷제로달성방안
실현가능한에너지대전환방향
-과연에너지소비를줄일수있을까?
-태양광에너지생산확대
-공격적인에너지대전환시나리오,어스샷
-경제적전환시나리오

2장테슬라는종합에너지회사를꿈꾼다

테슬라가그리는에너지의미래
-자동차회사가에너지사업을시작한이유?
-에너지저장장치부터가상발전소까지
파워월의시작,곧테슬라에너지의시작
-테슬라는왜우크라이나에파워월을보냈을까?
-전력재난을겪는곳에서파워월의인기높아
기업용에너지저장장치‘파워팩’
-미국령사모아의타우섬
-미국캘리포니아주의마이러로마변전소
-남호주에가져온100일의기적
-전기차충전소,메가차저
-스페이스X의태양광발전소
재생에너지에반드시필요한메가팩
솔라시티를통한재생에너지수직통합
-테슬라에너지통합솔루션을완성하는마지막조각‘솔라시티’
-태양광패널‘솔라루프’전격출시,그러나수익실현은난망

3장변화하는에너지기업들

팬데믹이후다시주목받는에너지공룡들
-지속가능한미래를준비하는엑손모빌
-에너지서비스기업슐럼버저의혁신
미래를향한준비

4장태양광시대가온다

미래는태양광에있다
태양광에너지발전의구성요소들
-태양광전지도다같은전지가아니다
-태양광모듈/패널/어레이
-직류를교류로변환하는인버터
-계량기가거꾸로도는넷미터링
-전기회사를위한태양광모니터링시스템
잉곳이없으면태양광도없다
-폴리실리콘
-웨이퍼
-셀/모듈
-인버터
-태양광설치및시스템솔루션
-태양광을선택하는이유,그리고선택하지않는이유

5장풍력이에너지전력화의열쇠를쥐고있다

바람을돈으로바꾸다
-풍력발전의생산원리
-풍력발전기의구조및분류-수평축발전
-풍력발전기의구조및분류-수직축발전
풍력발전의세계적동향
풍력의미래는바다에있다

[전문가인터뷰]“해상풍력이야말로에너지대전환시대의해법이다”
-이호성프론트에너지(FrontEnergies)부사장

6장에너지항상성,배터리가답이다

왜재생에너지엔배터리인가
-전력부하관리
-재생에너지발전원출력안정화
-전력계통보조서비스
ESS(에너지저장장치)2030전망
-세계시장을이끄는배터리기업들의전략

7장경제적에너지대전환과원자력

기후변화대응과에너지대전환연착륙
-에너지대전환의길에‘원자력에너지’는필요할까?
탄소중립친화적인원자력의역설
차세대원자력기술기업들
-대표적인차세대원자력스타트업‘테라파워’
-고순도저농축우라늄(HALEU)을만드는센트러스에너지

8장수소에너지의현실과미래

그린수소로가는길
-왜태양광,풍력이아닌‘수소’인가?
수소경제도입을위한노력
-수소생산
-수소저장및운송
-수소의활용
수소경제시대를맞이하는기업들

9장에너지효율의극대화,스마트그리드

전력망은에너지배분의중심
21세기전력망이당면한과제들
-재생에너지
-전력계통의안정성
-발전원과전력소비지까지의거리
-분산형발전
-전기수요의변화
전력망안정성과효율성증가를위한기술들
전력망보안
분산형에너지자원
-분산형에너지자원의도입현황과장단점
-분산형에너지자원의부산물-가상발전소
스마트그리드,똑똑한전력망
-스마트그리드기술
전기컨슈머에서프로슈머로

10장에너지신기술혁신을이끄는기업들

에너지신기술투자동향
에너지의미래,스타트업
기후기술스타트업생태계
-청정에너지발전
-에너지저장장치를포함한청정전력망기술
청정기술1.0의실패가청정기술2.0미래에시사하는점

[전문가인터뷰]“기후기술스타트업에대한관심이점점높아지고있다”
-아스트리드앳킨스(AstridAtkins)카무스에너지(CamusEnergy)CEO

[마치는글]넷제로,경제성장의걸림돌이아닌또하나의도약이될것

출판사 서평

최악의폭염과가뭄,계속되는이상기후
전쟁과팬데믹혼란속에서꼬여만가는에너지공급망
걷잡을수없이치솟는에너지가격과블랙아웃의공포…

“대혼돈의에너지시장!과연해법은무엇인가?”

2022년여름,유럽곳곳이연일40도를웃돌며폭염으로아우성이다.살인적인더위에철로가휘고,산이불타고,건물이파괴되며이주민이발생했다.상황을더욱악화하는것은폭등하는에너지가격이다.무섭게치솟는전기,석유,가스가격을보며일반소시민들은이전처럼마음놓고냉방기구를사용하기도어렵게됐다.그렇다면,왜이렇게전기,석유,가스가격이급격히비싸졌을까?미국에너지전문가들이저술한《넷제로에너지전쟁》을보면복잡하게얽혀있는지금의에너지사태에대한명쾌한해답을찾을수있다.
우선지금에너지가격이불안정한것은공급망이불안한탓이크다.수요는늘어났는데공급이이를뒷받침하지못한것이다.더정확하게는코로나19이후전세계적으로친환경정책기조가확대됨에따라탄소배출의주범이라고지목되는석탄과석유에너지원투자를크게축소시켰는데,이후빠진부분을충당해야할대체에너지원이계획한생산량을채우지못한것이패착이됐다.유럽의경우2020년유럽전체에너지생산의13%를담당하던풍력이2021년5%도채생산하지못하면서유럽전체에에너지대란이현실화되었다.발전용량을증가했음에도인간의힘으로컨트롤할수없는바람이멈추자유럽전체전기료가걷잡을수없이폭등한것이다.당장써야하는에너지가부족해지자멈췄던석탄발전소를재가동하기에이르렀고,부족한전력량을메우기위해각국정부가앞다퉈가스수급에뛰어들어들자천연가스가사상최고가를경신하기도했다.
이책의저자들은한목소리로“에너지는현실”이라고이야기한다.우리는에너지없이단하루도정상적으로생활할수없으며,에너지부족사태로인한피해는국가적인문제일수밖에없다는것이다.일부유럽국가가맞닥뜨린최악의에너지위기는곧우리에게닥칠현실임을직시해야한다고경고한다.
그렇다면이러한의구심이들것이다.공급이불안정한재생에너지를굳이계속해서가지고가야하느냐는의문이다.이에대해저자들은“지속가능한에너지원으로의에너지대전환은필수불가결한방향”이라고단언한다.우리는이미다변화된에너지포트폴리오시대를살아가고있으며,무엇보다중요한것은“2050년까지목표로한넷제로(NetZero,탄소중립)를실현할수있는가장경제적이면서구체적인방법”이라고강조한다.다만,에너지대전환은하루아침에일어날수없으며,화석연료등기존의재래에너지원과혼재된채로서서히변화할수밖에없다고설명한다.이에저자들은에너지믹스시나리오가운데비용과효용측면에서가장현실적인시나리오가무엇인지면밀히살펴보았다.

태양광,풍력등재생에너지를포함한에너지다원화는이미시작됐다!
가장경제적이면서현실적인에너지대전환시나리오는무엇인가?

그렇다면막대한자금과영향력을가진글로벌에너지기업들은어떻게변화하고있을까?저자들은글로벌에너지기업들의생존전략을‘3D’라는키워드로명쾌히설명한다.3D전략은각각탈탄소화(Decarbonization),다각화(Diversification),그리고디지털화(Digitization)를말한다.
화석연료의사용이줄어듦에따라입지가좁아질것이라는예상과다르게석유,가스에너지등전통적인글로벌에너지기업들은오히려앞장서탄소발자국지우기에나서고있다.탈탄소혹은저탄소기조에맞춰사업의포트폴리오를전환하고있으며,직접다양한미래에너지원에투자하며에너지원다변화의중심축이되고있다는설명이다.BP,쉘,토탈,옥시덴탈등주요에너지기업들은에너지전환을위한협력플랫폼구축목표로2020년12월기후협약목표를위한6대원칙에합의했고,온실가스감축과탄소흡수원개발등에노력을기울이기로합의하기도했다.
한편으로태양광,풍력등재생에너지산업의중요도와비중이커지고있음을강조하며관련산업의굵직한이슈들을짚어냈다.탄소를배출하지않는깨끗한전기에너지로의전환은계속될것이고,이때태양광과풍력등재생에너지가핵심이되어수요를채울것이라는전망이주요국제에너지기관과전문가들의공통된결론이기때문이다.이에저자들은어째서태양광과풍력이깨끗한에너지원으로각광받게된것인지원인과배경을분석하며다초등주요재생에너지기업들의미래가치에대해서도따져보았다.

저탄소,저비용,고효율인원자력…넷제로로향하는길에빼놓을수없어
차세대원자력기술이새로운게임체인저가될것

자주논쟁거리가되었던‘원자력’에대해서도다뤘다.저자들은“그어떤청정에너지도원자력과비교할수없다”는빌게이츠의발언을인용하며,탄소중립시나리오중가장경제적인방법은언제나원자력발전이중심이된안이었다고설명한다.더불어“국토가넓고태양광이나풍력발전을하기에입지가유리한미국과호주와같은국가들은원자력의힘을빌리지않고도넷제로의전환이가능하나,한국과같이재생에너지발전에상대적으로불리한조건을갖춘국가는원자력에너지의역할이필수적”이라고강조했다.2022년현재시점에서29%인원자력비중을2050년까지6.1%로줄이고현재6.6%인재생에너지비중을70.8%늘린다는계획이지만,이것이실현가능한로드맵인지냉정히검토해야한다는의견이다.더불어기존의원자력에너지의단점을보완하고효율을높이는차세대원자력기술이계속개발되고있으며,신개념중소형원자로를개발중인스타트업기업들이에너지산업의새로운게임체인저로서주목되고있음을소개했다.

테슬라,‘종합에너지회사’로의도전과행보주목
다시한번에너지혁신기술에투자몰리고있어

‘종합에너지회사’로서의변신을천명한테슬라의행보또한흥미롭다.전기차시장을평정한뒤테슬라는가정용에너지저장장치(ESS)인파워월(Powerwall)과상업용ESS파워팩(Powerpack)을잇달아출시했다.이후태양광기업인‘솔라시티’를인수하며‘세계에서유일하게수직적으로통합된지속가능한에너지회사’라는야심찬포부를드러냈다.테슬라의태양광패널로생산한전력을파워월에저장하고,이전기로테슬라전기자동차를충전시키고남은전력은가정에서사용하도록하는에너지종합서비스모델을구축한것이다.전기차매출보다에너지부문매출을더욱키울것이라는일론머스크의야심에따라테슬라가앞으로얼마만큼성장할것인지유추해볼수있는대목이다.
재생에너지의또하나의축인‘수소에너지’에대해서도살폈다.한국은지난2020년세계최초로수소법을제정하며,2050년넷제로시나리오에수소를대체에너지원으로포함시켰다.수소는태양광과풍력에비해날씨등주변환경의영향을받지않아안정적으로발전할수있으며,사용처가다양하다는장점이두드러지기때문이다.이에수소경제시대를맞아주도권을쥐기위한글로벌기업들의경쟁이본격화되고있다고설명했다.
에너지효율을극대화하기위한다양한기술들도끊임없이개발되고있다.대표적인것이사용자의소비패턴에맞춰전력배분을최적화하는‘스마트그리드’다.그밖에탄소포집(CCS),재생에너지등에너지대전환관련비즈니스로다시돈이몰리고있음을강조하며투자동향을살폈다.에너지청정신기술을개발하고있는스타트업들을소개하며청정기술2.0에대한긍정적인전망속에서또한번붐이일어나게될것으로기대했다.
저자들은마지막으로“넷제로를달성하기위해서는정부,기업,소비자모두가넷제로라는목표에대해이해하고공통의목표를이루려는협력이필요하다”며,“이책을통해독자들이글로벌에너지시장의흐름을이해하고변화하는에너지시장을전망하는데도움이되길소망한다”고밝혔다.