청정에너지는 미국 전력 수요를 충족하는 데 가장 비용 효율적인 방안을 제시합니다.

증가하는 전력 수요를 충족하는 최적의 방안을 더 잘 이해하기 위해 EEI는 2030년까지의 전력 수요 충족을 위한 두 가지 시나리오를 분석했습니다. 첫 번째 시나리오에서는 미국이 현재 연방 정부의 정책 기조를 유지하며 수요 증가에 맞춰 화석 연료 사용을 늘립니다. 두 번째 시나리오에서는 미국이 청정에너지를 최대한 활용하여 증가하는 전력 수요를 충족하는 방식을 가정했습니다.

화석 연료 비중이 높은 시나리오에서 연구진은 계획된 석탄 발전소 폐쇄를 모두 막았습니다. 청정 에너지 모델에서는 태양광 발전 설비 보급을 가속화하고 풍력 발전 설비 보급을 2030년까지 유지했는데, 이는 연구진이 국가 차원에서 "최대 목표"로 간주한 수준이라고 브렌던 피어폰트 EEI 소장은 청정 에너지 주 연합(Clean Energy States Alliance)이 주최한 웹 세미나에서 밝혔습니다.

보고서에 따르면 화석 연료 의존도가 높은 경우 수요 증가에 대응하려면 청정 에너지 방식보다 50억 달러가 더 필요할 것으로 나타났습니다.

그는 "수요 증가에 맞춰 더욱 야심찬 청정에너지 미래를 추구한다면 연간 50억 달러를 절감할 수 있을 것"이라고 결론지었다.

화석 연료 가격 변동성

화석 연료 가격은 변동성이 매우 큰데, 2022년 러시아가 우크라이나를 침공했을 때 연료 가격이 급등했던 사례에서 이를 확인할 수 있습니다. 피어폰트에 따르면 천연가스 가격은 네 배로 올랐고, 석탄 가격도 그 뒤를 따랐습니다. 이번 연구는 가격 변동성을 고려하여 연료 가격이 2022년 수준으로 상승할 경우 청정 에너지 시나리오에서 연간 80억 달러의 비용 절감 효과가 발생하는 것으로 나타났습니다.

피어폰트는 "이번 결과는 친환경 에너지 개발이 연료 가격 변동 위험에 대한 중요한 헤지 수단임을 분명히 보여줍니다."라며, "제가 읽은 모든 자료에 따르면 연료 가격의 불확실성이 줄어드는 것이 아니라 오히려 더 커지는 시기로 접어들고 있기 때문에 이는 매우 중요합니다."라고 말했습니다.

연료 가격 불확실성 외에도, 이 연구는 수요 증가에도 불확실성이 존재한다는 점을 인정합니다. 피어폰트는 데이터 센터 건설이 예상보다 느리게 진행되고 있어 많은 부하 증가 예측이 추측에 불과하다고 지적했습니다. 일부 전력 회사는 데이터 센터의 재정적 투자를 유도하기 위해 대용량 부하 요금제를 도입하고 있습니다. 피어폰트는 대용량 부하에 대한 장기 계약 메커니즘을 마련한 AEP를 예로 들면서, 해당 요금제가 시행된 후 신규 대용량 부하가 거의 3분의 2 가까이 감소했다고 밝혔습니다.

피어폰트는 수요 증가가 예상대로 나타나지 않더라도 청정에너지 시나리오를 따르는 데 단점이 있는지 판단하기 위해 이러한 불확실성을 연구에 반영했다고 밝혔습니다. 그는 수요 증가율이 낮은 경우에도 청정에너지가 여전히 비용 절감 효과를 가져올 것이라고 덧붙였습니다.

"전체 시스템 비용이 낮기 때문에 절감액이 더 적어 보입니다. 하지만 수요 증가 규모가 크지 않더라도 청정에너지는 연료비, 운영비, 유지보수비를 절감하여 비용 절감을 가져오기 때문에, 실제로 수요 증가가 나타나지 않더라도 절감 효과는 여전히 존재합니다."

피어폰트는 주 정부가 청정에너지 발전을 가속화하는 데 있어 몇 가지 주요 장벽을 제거할 수 있다고 지적하며, 일리노이주를 주 및 지방 정부의 허가 절차 개선 사례로 들었습니다. 일리노이주는 지역 부지 선정에 대한 최소 기준을 설정하여 카운티 또는 지방 정부 차원에서 지나치게 엄격한 허가 요건이 생기는 것을 방지하고 있습니다. 또한, 이러한 지방 규정이 공정한지 확인하는 점검 절차를 마련했습니다. 피어폰트는 이는 주 정부가 지방 정부의 권한을 침해하는 것이 아니라, 지방 차원에서 효율적으로 일이 진행될 수 있도록 보장하는 것이라고 강조했습니다.

인디애나는 전력 회사들이 잉여 연계 기회를 모색하도록 의무화함으로써 연계 문제 해결에 나서기 시작한 주의 한 예입니다. 피어폰트는 이것이 기존 연계 지점에 추가 자원을 연결하여 해당 지점을 더 효율적으로 활용하는 방법이라고 설명했습니다.

피어폰트는 "전국적으로 피크 부하 발전소들이 있지만, 이들 발전소는 연계 설비를 10% 이하로만 사용하는 경우가 많습니다. 즉, 나머지 90%의 시간 동안 전력망 전체의 설비가 활용되지 않고 있는 것입니다."라고 말하며, "따라서 기존 연계 지점과 연계 권리를 더 효율적으로 활용할 수 있는 기회가 있습니다."라고 덧붙였습니다.

전력 계획 개선의 필요성 등 다른 장벽도 존재합니다. 피어폰트는 전력 회사들이 최근 시장 데이터를 바탕으로 비용 산출의 타당성을 검증해야 한다고 강조했습니다. 그는 예를 들어 신규 천연가스 터빈 가격이 불과 몇 년 만에 2~3배 가까이 상승한 반면, 배터리 저장 장치의 가격은 지속적으로 하락하고 있다고 지적했습니다.

피어폰트는 이를 위한 한 가지 방법으로 소스 조달을 언급했습니다. 그는 소스 조달이란 시장에 나가서 다양한 자원의 비용과 성능 특성을 파악하는 것이라고 설명했습니다. 이러한 자원에는 풍력, 태양광, 에너지 저장 장치 또는 새로운 가동 가능 용량이 포함될 수 있습니다. 또는 에너지 효율, 가상 발전소 및 기타 부하 유연성 옵션과 같은 수요 측 자원도 포함될 수 있다고 피어폰트는 덧붙였습니다.

청정에너지에 대한 확신

태양 에너지에 대한 가장 큰 오해 중 하나는 태양이 항상 비추는 것은 아니기 때문에 신뢰할 수 없다는 것입니다. 이번 연구에서는 모델링에 사용된 2030년 포트폴리오 각각을 7년간의 시간별 기상 데이터에 적용하여 검증했습니다. 수요를 충족하지 못할 위험이 있는 날들을 추가하고, 7년 동안 어느 지역에서도 수요를 충족하지 못하는 날이 없을 때까지 반복 계산을 진행했습니다. 피어폰트 연구원은 청정 에너지가 성장하는 전력 시스템의 요구를 충족할 수 있다는 이번 연구 결과에 확신을 갖고 있다고 밝혔습니다.

피어폰트는 청정에너지의 신뢰성에 대한 확신 외에도, 전력 수요 증가에 따라 가스 가격도 계속 상승할 것이라는 확실한 증거가 있다고 말했습니다. 미래의 수요 증가에 대비하는 방안을 고려할 때, 피어폰트는 "우리가 현명한 결정을 내리면서 이러한 위험을 완화할 수 있도록 미래에도 지속 가능한 경로를 구축하는 것이 중요하다"고 결론지었습니다.