5가지 주요 재생 에너지 원천
미국 에너지 정보 행정부(EIA)는 전기와 열에 사용되는 5가지 주요 재생 에너지 원천을 식별합니다: 바이오매스, 지열, 수력 발전, 태양광, 풍력. 각각은 다른 자연 자원(햇빛, 움직이는 공기, 흐르는 물, 지하의 열 또는 유기 물질)을 사용 가능한 에너지로 변환합니다.
태양광 에너지
EIA는 3가지 태양광 기술을 설명합니다: 햇빛을 직접 전기로 변환하는 광전지(PV) 셀, 건물의 물 또는 공기를 가열하는 태양열 시스템, 그리고 전기를 생성하는 데 사용되는 유체를 가열하는 집중 태양광 수집기입니다.
풍력 에너지
풍력 터빈은 움직이는 공기를 전기로 변환하며 일반적으로 풍력 발전소에 그룹화됩니다. EIA에 따르면 대부분의 미국 풍력 발전소는 현재 국가의 중앙 지역에서 운영되고 있으며, 해상 풍력 확대가 계획되고 있습니다.
수력 발전
수력 발전은 흐르는 물에서 전기를 생성합니다. EIA는 댐 또는 강 흐름을 사용하여 터빈을 회전시키는 재래식 수력 발전과 서로 다른 높이의 두 저수지 사이에서 물을 이동시켜 에너지를 저장하고 방출하는 양수 저장 수력 발전을 구별합니다.
지열 에너지
지열 에너지는 지구 내부에서 오는 열입니다. EIA의 지열 설명자는 3가지 용도를 나열합니다: 온천에서의 목욕, 건물 난방, 전기 생성.
바이오매스 에너지
바이오매스 에너지는 비화석화된 식물 재료에서 옵니다. EIA는 이를 3가지 범주로 분류합니다: 운송용 에탄올 및 바이오디젤과 같은 바이오 연료, 전기를 생성하기 위해 연소되는 도시 고형 폐기물 및 바이오가스, 그리고 난방 및 요리에 사용되는 임업 잔류물 및 목재 펠렛. EIA는 목재가 미국에서 2번째로 큰 재생 에너지 원천임을 지적합니다.
글로벌 용량 대 미국의 전기 믹스
아래의 두 지표는 직접 비교할 수 없습니다: 글로벌 수치는 설치 용량(기술이 생성할 수 있는 최대 출력)을 측정하는 반면, 미국 수치는 2023년에 생성된 전기의 실제 점유율을 측정합니다. 2024년 말의 글로벌 용량 데이터는 Balkan Green Energy News가 보도한 국제 재생 에너지 기관(IRENA)에서 옵니다; 미국 생성 점유율은 EIA에서 옵니다.
재생 에너지 기술: 글로벌 용량(2024년 말) 대 미국의 전기 점유율(2023년)| 기술 | 글로벌 용량, 2024년 말(IRENA) | 2024년 용량 증가 | 미국의 전기 점유율, 2023년(EIA) |
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| 태양광 | 1.87 TW | +452 GW(+32%) | 3.9% 유틸리티-규모(플러스 73.62억 kWh 소규모) |
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| 수력 발전 | 1.43 TW | +15.5 GW(+1.1%) | 5.7% |
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| 풍력 | 1.13 TW | +113 GW(+11.1%) | 10.2% |
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| 바이오에너지 / 바이오매스 | 151 GW | +3.2% | 1.1% |
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| 지열 | 15.4 GW | +2.5% | 0.4% |
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전 세계적으로, 총 재생 에너지 용량은 2024년 말까지 4.49 TW에 도달했으며, 2023년에서 585 GW(+15.1%) 증가했습니다. 이는 Balkan Green Energy News가 인용한 IRENA 데이터에 따르면 기록상 가장 큰 연간 증가입니다. 태양광과 풍력이 함께 그 성장의 대부분을 차지했지만, 수력 발전, 바이오에너지, 지열은 더 천천히 확대되었습니다. 미국에서는 EIA에 따르면 재생 에너지가 전체적으로 2023년 유틸리티-규모의 전기 생성의 21.4%를 공급했으며, 화석 연료(60.0%)의 뒤, 원자력(18.6%)의 앞입니다; 풍력이 가장 큰 재생 에너지 기여자였습니다.
동일한 보도에서 중국이 2024년에 전 세계적으로 추가된 모든 재생 에너지 용량의 63.8%를 차지했음을 지적했습니다. 새로운 풍력의 70.5%와 새로운 태양광 광전자 용량의 61.5%를 포함합니다. 그리고 국가는 현재 글로벌 태양광 용량의 888 GW를 초과하는 절반 이상을 보유하고 있습니다.
어떤 재생 에너지 원천이 위치에 맞는지 확인하는 방법
EIA에 따르면 각 기술이 어떻게 작동하는지에 기반하여, 이들은 재생 에너지 원천이 특정 사이트에 적합한지 판단하는 데 사용되는 기본 검사입니다:
- 햇빛 노출 확인: 태양광 PV 및 태양열 시스템은 햇빛을 직접 전기 또는 열로 변환하는 것에 의존하므로, 일관된 햇빛 노출이 핵심 요구 사항입니다.
- 지역 풍력 패턴 평가: 풍력 터빈은 충분하고 일관된 바람이 필요합니다. 미국에서는 기존의 대부분의 풍력 발전소가 중앙 지역에 집중되어 있으며, 해상 사이트는 별도로 개발되고 있습니다.
- 흐르는 물 찾기: 재래식 수력 발전은 터빈을 회전시킬 만큼 충분히 강한 댐 또는 강 흐름이 필요하지만, 양수 저장 수력 발전은 서로 다른 높이의 두 저수지가 필요합니다.
- 지열 확인: EIA는 온천, 건물 난방, 전기 생성을 지열의 주요 용도로 나열하므로, 지역 온천 또는 지하 열 자원은 이러한 용도의 가능성을 나타냅니다.
- 바이오매스 공급원료 확보: 목재 잔류물, 도시 고형 폐기물, 바이오가스 원천 또는 바이오 연료용 작물의 가용성은 바이오매스 에너지 생산이 실용적인지 여부를 결정하므로, 각각은 유기 물질의 꾸준한 공급이 필요합니다.
왜 혼합이 중요한가
단일 재생 에너지 원천이 두 가지 측정을 모두 지배하지 않습니다. 태양광이 글로벌 설치 용량에서 주도하고, 수력 발전은 태양광 이후 용량의 가장 큰 재생 에너지 원천이며, 풍력은 실제 미국 재생 에너지 전기 생성의 가장 큰 점유율을 공급합니다. 차이는 용량(플랜트가 이론적으로 생성할 수 있는 것)이 생성(실제로 생성되는 것)과 어떻게 다른지를 반영합니다.
