재생 에너지: 이제는 에너지 저장 시스템이 전부입니다
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게시 : 2020 년 11 월 30 일 / 업데이트 : 2024 년 8 월 21 일 - 저자 : Konrad Wolfenstein
에너지 저장 분야의 연구는 매우 중요합니다. 시장 개발 잠재력이 크며 EEG 이후 시스템에 대한 기회도 있습니다.
재생 가능 에너지: 이제 에너지 저장 시스템에 관한 모든 것 - 이미지: petrmalinak|Shutterstock.com
재생에너지 시장이 성장하고 있다. 재생에너지에 대한 전 세계 투자는 지난 10년 동안 거의 두 배로 늘어났습니다. 우리는 전 세계적으로 가장 큰 붐을 겪고 있는 반면, 독일에서는 태양광발전을 제외하고는 쇠퇴하고 있습니다. 2019년에는 약 110억 유로가 독일에 투자되었습니다. 이번 투자의 초점은 태양에너지 분야에 있었다.
독일의 재생 에너지 시스템 건설에 대한 투자 – 2000년부터 2019년까지 – 이미지: Xpert.Digital
독일의 태양광 발전 분야에 대한 투자 – 2000년부터 2019년까지 – 이미지: Xpert.Digital
독일의 태양광발전 시장은 2014년부터 다시 성장세를 보이고 있습니다.
2019년 풍력 에너지 기술에 대한 글로벌 투자는 약 1,430억 달러에 달했습니다. 태양 에너지 기술에 대한 투자는 최근 1,410억 달러에 이르렀습니다.
풍력 에너지 기술에 대한 글로벌 투자 – 2004~2019 – 이미지: Xpert.Digital
태양 에너지 기술에 대한 글로벌 투자 – 2004~2019 – 이미지: Xpert.Digital
현재 독일의 재생에너지 비중이 감소하고 있다고 하더라도, 화석에너지원 대비 재생에너지 비중이 세계에서 가장 높은(52%) 국가라는 사실을 간과해서는 안 된다.
전세계 섹션: 기타 에너지원에 대한 재생 에너지의 비율 – 이미지: Xpert.Digital
224테라와트시를 기록한 독일은 재생에너지 소비 및 공급 부문에서 중국과 미국에 이어 3위를 차지했습니다. 그리고 이는 인구와 면적 측면에서 훨씬 더 큰 인도와 브라질보다 앞서 있습니다.
2019년 상위 15개국의 재생에너지 소비 – 이미지: Xpert.Digital
2020년 11월 독일은 재생 가능한 에너지원에서 전력의 54%를 생산했습니다. 2019년 12월부터 2020년 11월까지 연평균 52.46%였다.
독일 전력 공급에서 재생 에너지가 차지하는 비중 – 2019-2020 – 이미지: Xpert.Digital
그러나 이는 지속적인 성과가 아닙니다. 변동폭은 2019년 11월 37%에서 2020년 2월 최고 61.7%까지 다양합니다. 이 문제는 재생에너지가 더욱 확대되면서 가까운 미래에 더욱 악화될 것입니다.
재생에너지로 인해 국가 전력망도 변화하고 있습니다. 지금까지 중앙 발전을 갖춘 전력망이 지배적이었지만 추세는 분산형 발전 시스템을 지향하고 있습니다. 이는 태양광 발전 시스템, 태양열 발전소, 풍력 터빈, 바이오가스 플랜트 등 재생 가능 에너지원을 이용한 생산에 적용됩니다.
"태양 광 터빈의 전기 생성은 공급 시스템을 기존 발전소의 운영보다 훨씬 작고 날씨 의존적으로 만듭니다." Clemens Hoffmann, Fraunhofer IEE의 책임자.
적합:
이는 주로 부하 제어, 배전망의 전압 유지 및 네트워크 안정성 유지 영역에서 훨씬 더 복잡한 구조로 이어집니다. 중대형 발전소와 달리 소형 분산형 발전 시스템은 저전압 네트워크 또는 중전압 네트워크와 같은 낮은 전압 레벨에 직접 전력을 공급합니다.
재생 가능 에너지의 비중이 커지면서 에너지 저장 시스템과의 균형을 맞춰 에너지 생산 변동과 에너지 소비 변동을 일치시키는 것이 더욱 중요해졌습니다.
따라서 에너지 저장 또는 저장 발전소를 사용하여 전기 에너지를 저장하는 가능성은 향후 몇 년 동안 중요한 역할을 할 것입니다.
2018년 에너지 저장 용량은 약 17기가와트시였습니다. Bloomberg New Energy Finance(bnef.com)의 추정에 따르면 약 20년 안에 생산 용량은 2,800GWh를 넘어설 것입니다.
전 세계 에너지 저장 장치 용량 – 2018년 및 2040년 – 이미지: Xpert.Digital
대형 배터리 저장 시스템은 이미 독일에서 그리드 안정화를 위해 사용되고 있습니다. 2017년에는 용량이 약 250메가와트시였습니다.
독일의 전력망 안정화를 위한 대용량 배터리 저장 시스템 용량 – 이미지: Xpert.Digital
이에 비해 2017년 독일의 가정용 배터리 저장 용량은 545MWh였습니다.
독일의 가정용 배터리 저장 용량 – 이미지: Xpert.Digital
에너지 전환을 성공적으로 구현하기 위해서는 에너지 저장 분야의 연구가 매우 중요합니다. 에너지를 더 빨리 효율적으로 저장할 수 있을수록 전력망의 변동이 더 빨리 균형을 이루고 화석 연료를 멀리할 수 있습니다. 2019년에 연방 정부는 약 900만 유로 상당의 전기화학 저장 시설에 자금을 지원했습니다.
적합:
부문별 에너지 저장 분야의 연방 자금 지원 - 2018년 및 2019년 - 이미지: Xpert.Digital
태양광 모듈 시장은 이미 경쟁이 치열하고 에너지 저장 시스템의 용량 요구 사항을 살펴보면 여전히 시장 개발 잠재력이 많다는 것을 금방 알 수 있습니다.
시장 점유율 기준 독일의 가장 중요한 태양광 발전 저장 시스템 제조업체 – 이미지: Xpert.Digital
여기서는 KfW 자금 지원 대상인 저장 시설만 고려됩니다. 저장 시스템이 KfW 자금 지원 대상이 아닌 제조업체는 여기에 나열되지 않습니다. 2017년 독일 태양광 발전 저장 시장에서 SMA의 점유율은 약 6%였습니다. Sonnenbatterie: 이 회사는 2015년 11월부터 Sonnen GmbH로 운영되고 있습니다.
독일에 설치된 총 태양광 발전 저장 시스템 수 – 이미지: Xpert.Digital
예측에 따르면, 2018년 독일에는 태양광 발전 저장 장치를 갖춘 태양광 발전 시스템이 약 100,000개 설치되었습니다. 설치된 시스템의 수는 매년 크게 증가하고 있습니다. 2013년에는 이 나라에서 5,000개의 태양광 발전 저장 장치가 집계되었습니다.
적합:
Focus Online 과의 인터뷰에서 배터리 네트워킹과 가상 발전소의 깨끗하고 분산 된 에너지 시스템으로 설명합니다. "가정은 발전소를 대체하고 전기를 분산시킵니다". Koch 씨에 따르면 제로 유로 전기 요금이 가능합니다.
Koch 씨는 EEG 자금 지원이 곧 종료되는 발전소 운영자가 문제를 다시 계산하고 향후 스스로 생산하는 전기의 사용을 고려해야 한다고 권고합니다.
우리는 또한 9월에 이 옵션을 제안했습니다. 무엇을 해야 할까요? 오래된 태양광 발전 시스템에 대한 자금 지원이 만료됩니다
튀빙겐 지방자치단체는 또 다른 방법이 있음을 보여줍니다. 즉, 2021년부터 포스트 EEG 시스템 운영자에게 킬로와트시당 6센트를 제공하는 것입니다. Lechwerke AG는 태양광 발전 시스템을 기술적으로 조정하고 향후 태양 에너지를 직접 소비할 것을 권장합니다. 올바른 스토리지 솔루션을 사용하면 태양광 시스템은 더욱 효율적이 될 것입니다.
그러나 여행이 어디로 향하는지는 아직 불분명하다. EEG 수정안 초안에는 EEG 이후 시스템에 대한 중요한 변경 사항이 포함되어 있습니다. 즉, 완전 공급이 가능한 소형 PV 시스템에 대한 일시적인 예외가 계획되어 있습니다. 2027년까지 전력을 계속 공급할 수 있도록 최대 100kWp의 출력을 가진 시스템에 대한 과도기적 규제가 있어야 합니다. 그러나 모든 전기가 공급되어야 합니다. 자체 소비는 제외됩니다.
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