향후 몇 년 동안 태양광 생산이 가속화되는 이유와 방식

차마스는 태양광과 배터리 저장장치의 비용이 각각 연간 18%와 19%라는 놀라운 속도로 하락하고 있으며, 이는 역사적으로 유명한 두 가지 사건인 포드 모델 T의 출시와 2차 세계대전 중 미국 항공기 생산보다 훨씬 빠른 속도라고 지적하고 있습니다. 

여기에는 표시되지 않았지만 화석 연료의 비용을 조사한 결과, 석탄은 수세기 전, 석유는 1세기 전, 천연가스는 가장 최근에 수평 시추(프래킹)를 통해 각각 등장했을 때 가격이 급격히 하락했습니다.

혁신 기술의 주요 팽창 시기 비교

2010년 이후 태양광 비용 5배 감소

이러한 화석 연료의 학습 곡선은 대부분 끝났으며, 화석 연료의 비용은 일반적인 인플레이션(재생 에너지에도 영향을 미침)과 쉽게 찾고 추출할 수 있는 위치가 대부분 고갈되었기 때문에 상승하고 있습니다. 

석탄, 석유, 천연가스는 아직 많이 남아 있지만, 대기오염의 악영향과 화석연료 연소가 기후에 미치는 영향에 대해 알게 되면서 전 세계 국가들이 화석연료 사용을 규제하는 법을 통과시키면서 생산 비용이 점점 더 비싸지고 있으며, 연소하는 데 드는 비용도 증가하고 있습니다. 

사람들은 수년 전부터 이러한 문제를 깨달았지만 재생 에너지가 저렴해지기 전에는 화석 연료를 태우거나 더 단순하고 에너지 집약적인 생활을 하는 것 중 하나를 선택해야 했습니다. 

이러한 생활 방식이 잘못된 것은 아니지만, 기후 운동가들은 많은 사람들이 이를 채택하도록 설득하거나 정부가 이를 의무화하도록 설득하지 못했습니다. 마찬가지로 저에너지 생활을 의무화하는 것에 반대하지만, 많은 사람이 이에 동의하지 않을 수도 있습니다.

차마스는 또한 이러한 추세가 kWh당 0.5달러의 에너지 비용에 도달할 때까지 계속될 것이라고 가정하고 있습니다. 전기를 생산하는 전체 시스템보다 태양광 패널과 배터리의 비용 감소율이 더 높기 때문에 이는 상당히 빗나갈 수 있다고 생각합니다. 

분산형 발전으로 유틸리티에 상당한 압력을 가할 수 있을 것으로 생각하지만, 시간이 좀 더 걸릴 수도 있습니다. 이제 태양광의 3단계에 대해 이야기해 보겠습니다.

태양광 발전의 3단계

이 글을 간단하게 설명하기 위해 천연가스 전기 가격은 kWh당 약 12센트, 배전 비용은 6센트, 발전소 비용은 2센트, 연료 및 운영 비용은 4 센트라고 가정하겠습니다.

다른 비용보다 저렴한 태양광 비용(자본 + 운영)

첫 번째 단계는 태양광의 총비용이 천연가스(얼마 전까지만 해도 대부분의 지역에서 가장 저렴한 전기 생산 방식이었음) 보다 저렴해지는 시기입니다. 

몇 년 전 유틸리티 규모의 태양광 발전 비용이 kWh당 약 6센트를 기록했을 때 많은 지역에서 이런 일이 발생했습니다. 여기에는 연료, 운영 및 발전소 비용이 포함됩니다. 따라서 새로운 용량을 추가하거나 석탄 발전소를 대체하려는 경우 태양광이 대부분의 경우 유리합니다.

다른 비용보다 저렴한 태양광 비용(운영 전용)

재생 에너지의 경쟁력이 지속적으로 향상되어 다른 에너지원에 비해 상당한 여유가 생겼다.

두 번째 단계는 고정형 태양광(태양광+배터리)의 비용이 천연가스(또는 석탄) 발전소의 변동비보다 낮아지는 시기입니다. 경제학자들은 매몰 비용을 무시하지만 원가 회계사들은 그렇지 않기 때문에 단기적으로는 변동 비용만 중요합니다. 

즉, 요정 대모가 최신식 현대식 가스 발전소를 새로 지어줬는데 연료와 운영 및 유지 보수에 필요한 인건비만 지불하면 되고, 일정 가격의 확정된 유틸리티 규모의 태양광(예: kWh당 4센트)이 있다면, 요정 대모에게 "아니요, 연료비와 운영비는 별로 안 되지만 이 호박을 전기 마차로 바꿔주면 정말 감사하겠습니다"라고 말할 것입니다.

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기준을 태양광에서 고정형 태양광으로 변경한 이유는 무엇인가요? 태양광이 전체 전력의 몇 퍼센트에 불과할 때는 나머지 그리드에 충분한 백업 전력이 있어 생산하지 않을 때 처리할 수 있으므로 고정할 필요가 없지만, 태양광이 주요한 발전원이 되면 간헐성 문제를 해결해야 하기 때문입니다. 

현재 일부 지역에서 진입하고 있는 이 단계에서는 전력 증가로 인한 신규 발전 용량이나 수명이 다한 화석 연료 발전소를 대체하기 위해 태양광을 선택할 뿐만 아니라, 몇 년 밖에 되지 않아 완벽한 상태인 가스 발전소를 완전히 폐쇄하기 시작합니다. 

태양광 발전이 조금 더 늘어날 때까지 1년에 몇 주 동안만 (피크 발전소와 비슷하게) 가동하는 것이 현명할 수도 있지만, 이러한 발전소 중 상당수는 일반 시장에서 경쟁할 수 없습니다. 클린테크니카는 몇 년 전부터 이와 같은 사례에 대해 보도하기 시작했지만 아직 널리 보급되지는 않았습니다.

그리드 비용보다 저렴한 태양광 비용

토니 세바는 3단계를 "GOD 패리티"라고 부릅니다. 이는 분산형 고정형 태양광(주택 또는 사업장)의 가격이 지역 유틸리티의 배전 비용(제 예에서는 6센트) 보다 낮은 경우입니다. 

이로 인해 가스 발전소뿐만 아니라 중앙 집중식 태양광 및 풍력 발전도 중단됩니다! 이 경우 유틸리티 그리드에 대한 경제적 사례가 없습니다. 요정 대모가 연료가 필요 없는 마법의 발전소를 무료로 제공한다고 해도 전선을 유지하는 데 6센트의 비용이 들기 때문에 경쟁할 수 없습니다.

10 kWh 태양광 시스템에 대한 견적은 약 $16,422에 테슬라 파워월 2개에 $12,250을 더하면 총 $28,672입니다. 이는 25년 동안 연간 13,695 kWh(또는 342,375 kWh)의 전기를 공급할 수 있는 금액입니다. 

물론 시간이 지남에 따라 약간의 다운타임과 성능 저하가 있을 수 있으므로 300,000 kWh라고 가정해 보겠습니다. 따라서 현재 $28,672/300,000 kWh(시간 가치나 이자 비용은 고려하지 않음)는 kWh당 9.6센트입니다.

이는 유틸리티가 부과하는 kWh당 12센트에 비하면 매우 경쟁력이 있지만, 이 "GOD 패리티"에 도달하는 데 필요한 kWh당 6센트에는 미치지 못합니다. 

태양광 발전 비용이 매년 17%씩 하락한다면(지난 10년간 태양광 발전의 학습 곡선) 3년 후인 2026년에 kWh당 6센트에 도달할 것입니다. 그때가 되면 사람들이 한꺼번에 전력망에서 벗어나기 시작하고 유틸리티 업체들은 큰 문제를 겪게 될 것입니다.

또 다른 큰 절감 효과는 파워월을 두 개 구입하는 대신 테슬라 사이버트럭이나 모델 Y를 사용할 수 있을 때입니다. 해당 차량을 집에 연결하기 위해 수천 달러를 지출해야 한다고 가정하면, 비용은 약 $18,422/300,000 kWh, 즉 kWh당 6센트입니다.

또한 아이스크림을 사러 식료품점으로 달려가면 전등이 꺼질 수 있는 잠재적인 문제도 있습니다! 따라서 집에 보관할 수 있는 소형 배터리가 필요할 것입니다.

전반적으로, 우리가 생각하는 것보다 유틸리티 중단에 더 가까울 수 있습니다! 대부분의 사람들은 백업용으로 전력망에 계속 연결되어 있기를 원하고 이를 위해 한 달에 30달러를 기꺼이 지출할 것이라고 생각하지만, 모든 사람이 지역 유틸리티에 한 달에 수백 달러를 지불하는 날은 얼마 남지 않았을 수 있습니다.

https://cleantechnica.com/2023/10/09/why-how-solar-production-will-accelerate-over-the-next-few-years/

Why & How Solar Production Will Accelerate Over The Next Few Years - CleanTechnica