1900년대 이후 전기는 우리 생활의 필수적인 부분이 되어 따뜻함, 음식, 통신, 안전, 건강에 대한 접근성을 결정짓는 요소로 자리 잡았습니다. 그러나 날씨는 특히 전기가 가장 필요할 때 전기에 대한 우리의 접근성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. Climate Central의 분석에 따르면 2000년 이후 미국에서 날씨로 인한 정전이 67% 증가한 것으로 나타났는데, 이는 노후화된 전력망이 점점 더 극심한 기상 이변을 견딜 수 없다는 것을 반영합니다. 재생 에너지와 비재생 에너지 모두 날씨의 영향에 취약합니다. 날씨는 에너지 생산과 송전에 어떤 영향을 미치며, 이를 개선하기 위해 무엇을 할 수 있을까요?
Climate Central에 따르면 2003년부터 2012년까지 악천후로 인해 발생한 대규모 정전은 80%에 달했습니다. 이 중 폭우와 뇌우 등 폭풍과 악천후로 인한 정전이 59%, 얼음 폭풍과 혹한이 20%, 허리케인과 열대성 폭풍이 18%, 토네이도와 폭염과 산불이 각각 3%와 2%를 차지했습니다. 대부분의 정전이 기상 이변으로 인해 발생하기 때문에 이에 대비하고 최대한 빨리 복구할 수 있는 시스템을 구축하는 것이 중요합니다.
날씨는 전기의 생산과 분배에 어떤 영향을 미치나요?
미국의 대부분의 송전선은 지상에 설치되어 있어 날씨와 자연재해에 취약합니다. 폭풍이나 허리케인이 발생하면 전선 기둥이 강풍으로 인해 부러지거나 쓰러지거나 나뭇가지와 나무가 전선 위로 떨어져 전력 전송이 중단될 수 있습니다. 동안 허리케인 샌디 2012년에는 800만 명이 풍수해로 인한 전력 공급 중단이나 전기 시스템 보존을 위한 전력회사의 선제적 정전 조치로 인해 정전 사태를 겪었습니다. 2018년에는 170만 명이 허리케인 마이클으로 인한 정전 사태를 겪었습니다. 전기가 복구되는 데 며칠이 걸리는 경우가 많기 때문에 이 기간 동안 사람과 응급 서비스가 취약해질 수 있습니다.
얼음 폭풍은 또한 전력선에 얼음이 쌓여 끊어지기 쉽기 때문에 전력선에 손상을 입힐 수 있습니다. 장비가 특정 온도에서 작동하도록 설계되지 않은 경우 에너지 생산에 차질을 빚을 수 있습니다. 텍사스가 겪은 전례 없는 추운 날씨 동안, 발전소 장비 동결 혹한에 대비하지 않아 수백만 명이 정전 사태를 겪었습니다. 극한의 기온은 또한 사람들이 이에 대처하기 위해 난방이나 에어컨을 추가로 켜면서 전력망에 대한 수요를 증가시켜 전력망에 많은 압력을 가할 수 있습니다.
재생 에너지원도 극한의 기상 조건에 영향을 받지 않는 것은 아닙니다. 일부 연구 에 따르면 태양광 패널의 전기 효율과 전력 출력도 고온에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있습니다. 패널이 수확할 수 있는 햇빛이 전혀 없는 경우는 말할 것도 없습니다. 풍력 터빈은 설계된 것보다 더 강한 바람에 의해 손상될 수 있습니다.
극한 날씨에 대비해 전력망을 강화하려면 어떻게 해야 할까요?
전기 공급이 날씨에 크게 좌우되기 때문에 특히 비상 시에는 이에 대응하고 견딜 수 있는 시스템을 갖추는 것이 중요합니다.
만들기 스마트 그리드 는 전력망 강화를 시작하는 한 가지 방법입니다. 스마트 기술의 도움으로 전력망과 발전소 간의 통신 속도가 빨라지면 전력 공급 중단을 감지하고 서비스 제공업체가 필요한 경우 가능한 한 빨리 전력을 재배치할 수 있습니다. 또한 에너지 수요 모니터링이 용이해져 발전소가 수요에 더 잘 대응하고 전력망의 무결성을 보호하면서 수요를 충족하는 데 필요한 결정을 내릴 수 있습니다.
에너지원을 다변화하는 것도 전기의 지속적인 가용성을 보장하는 중요한 방법입니다. 한 에너지원이 날씨의 영향을 받는 경우(예: 태양이 부족하여 태양 에너지 생성을 방해하는 경우), 다른 에너지원이 그 공백을 메울 수 있습니다.
에너지 저장과 전력망의 현지화는 탄력적인 시스템을 구축하고 비상 시 에너지 수요에 대응하는 데 매우 중요합니다. 그리드 스토리지 는 발전소와 에너지 발전기가 고장 나거나 오프라인 상태가 될 때 지역에 백업 전력을 공급할 수 있습니다. 지역 수준에서 그리드와 저장 장치를 제어하면 송전선이나 송전탑이 손상되더라도 해당 지역은 계속해서 수요를 충족할 수 있습니다. 이러한 방식으로 그리드 스토리지는 완충 역할을 하여 사람들이 정전에 직면할 가능성이나 시간을 줄일 수 있습니다.
사람은 날씨를 통제할 수는 없지만, 날씨가 우리와 전기 시스템에 미치는 영향은 통제할 수 있습니다. 탄력적이고 안정적인 전력망을 구축하면 극한 날씨에 대비하고 정전을 방지하며 비상 상황에서도 중요한 서비스가 온라인 상태를 유지할 수 있습니다.
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