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May 15, 2023

기후 변화를 해결하는 데 비용이 얼마나 드나요? 그리고 우리는 어떻게 비용을 지불할 것인가?

2023년 6월 8일 by Palmer Owyoung 코멘트 남기기 우리는 교체해야 한다는 것을 알고 있습니다.

2023년 6월 8일 by 팔머 오영 코멘트 남기기

우리는 화석 연료를 재생 가능 에너지로 대체해야 한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 2023년 현재 우리는 여전히 에너지의 약 78%를 화석 연료에서 얻고 있으며, 석탄이 36%로 가장 큰 단일 전력 공급원을 구성하고 있습니다. 그렇다면 현재의 상태에서 2050년 이전에 100% 재생 가능 에너지를 얻으려면 어떻게 해야 할까요? 기후변화 해결책은 있는가? 가장 중요한 것은 비용이 얼마이며 누가 비용을 지불할 것인가?

첫 번째 질문에 답하기 위해 스탠포드 대학의 토목 및 환경 공학 교수이자 대기/에너지 프로그램 책임자인 Mark Jacobson을 살펴보겠습니다. 2023년 저서 No Miracle Needed에서 그는 세계가 풍력, 태양열, 지열, 수력 전기 및 배터리 저장 형태의 기존 기술을 사용하여 화석 연료를 어떻게 전환할 수 있는지 보여주는 실제 데이터를 기반으로 종합적인 계획을 세웠습니다. .

Jacobson에 따르면 우리는 이미 목표에 도달하는 데 필요한 것의 95%를 보유하고 있으며 나머지 5%는 비행기와 장거리 화물선에 전력을 공급할 수 있는 수소 연료 전지에서 나올 것입니다.

그의 책에 수록된 데이터는 미국 50개 주 각각이 전력망, 교통, 난방/냉방, 산업 부문을 풍력, 물, 태양으로 구동되는 재생 가능 에너지로 전환하는 데 필요한 사항에 대해 2015년에 발표한 상세한 연구에서 나온 것입니다.

이 계획의 목표는 2030년까지 화석 연료의 80~85%를 교체하고 2050년까지 100%를 교체하는 것입니다. 이 기간은 파리 기후 협정보다 훨씬 더 공격적이며 Jacobson은 온실 가스 배출 및 대기 오염을 줄여야 할 필요성을 다룰 뿐만 아니라 이를 통해 에너지 비용을 낮게 유지하고 새로운 일자리를 창출하며 안정적인 전력망을 유지합니다.

태양광 및 풍력과 관련된 가장 큰 문제 중 하나는 간헐성 문제입니다. 이는 태양이 항상 빛나지 않고 바람이 항상 불지 않는다는 것을 의미합니다. Jacobson의 2015년 보고서는 에너지가 어떻게 저장될 수 있는지에 대한 가정을 했다는 이유로 비판을 받았으며, 비현실적인 가정을 사용했다는 이유로 일축되었습니다.

그의 대답은 다음과 같다.2018년 연구 세계를 143개 국가, 20개 지역으로 나누었습니다. 그와 그의 팀은 데이터와 시뮬레이터를 사용하여 지난 5년 동안 30초마다 각 지역의 그리드 안정성을 조사하여 단위당 에너지 비용을 결정했습니다.

그들이 발견한 것은 그의 비판자들이 말한 것과는 달리 바람, 물, 태양력이 전력망을 안정적이고 중단 없이 유지하기에 충분하다는 것이었습니다. 실제로 그는 지구에서 우리가 필요로 하는 전력의 6~7배에 달하는 전력을 공급할 수 있을 만큼 충분한 바람이 생성된다는 사실을 발견했습니다. 이 에너지가 간헐적으로 발생하는 것은 사실이지만 문제를 해결하려면 배터리 저장 시간이 4시간 이상 필요하지 않다고 말합니다. 문제.

또한 Nature에 발표된 2023년 연구에 따르면 전기 자동차 배터리만으로도 빠르면 2030년 초에 글로벌 그리드에 필요한 단기 저장 장치를 제공할 수 있습니다.

댐에서 나오는 수력 발전량이 많은 국가에서는 간헐성 문제를 해결하는 것이 상대적으로 쉽습니다. 다른 국가에서는 더 나은 에너지 저장, 더 나은 수요 관리, 더 넓은 지역에 연결하여 재생 가능 에너지의 용량을 늘리면 문제가 해결될 수 있다고 Jacobson은 말합니다.

또한 저장 공간이 비쌀 수 있는 리튬 이온 배터리 형태로만 이루어질 필요는 없습니다. 다른 대안으로는 펌핑 수력, 시추공에 열 저장, 무게를 올리거나 내리는 중력 배터리 등이 있으며, 모두 리튬 이온 배터리보다 훨씬 저렴합니다.

그렇다면 실제로 어떤 일이 실행될 것으로 보일까요? 풍력, 수력, 태양광으로 전 세계에 전력을 공급하고 싶다면 풍력 발전에 50%, 태양광 발전에 40%, 수력 발전에 10%를 할당하는 것이 좋습니다. 이는 대략 400만 개의 5MW 풍력 터빈에 해당합니다. 90,000개의 300MW 태양광 발전, 일부 집중형 태양광 발전소, 19억 3KW 태양광 패널 옥상 시스템. 나머지 10%는 지열, 수력, 조력 터빈, 파력 에너지로 구성됩니다.