풍력과 태양 기술의 비용이 급락하고 세계적인 기후 변화 합의가 커짐에 따라 풍력 및 태양 광 발달 파이프 라인이 풍부했습니다. 미래의 에너지 시스템의 분석에 따르면 풍력과 태양 에너지는 탄소 정책이 도입되면 2050 년까지 총 전기 공급의 35-65%와 총 전기 공급의 47-86%를 차지할 수 있습니다 (Luderer et al., 2017). 그러나 풍력 및 태양열 자원의 가변적이고 불확실한 특성은 이러한 자원을 전기 시스템에 통합시키는 것을 석탄, 핵 및 가스와 같은 기존의 생성 공급원보다 더 복잡하게 만듭니다.
전기 시스템은 바람과 태양열 자원의 큰 기여로 그리드 균형을 유지할 수 있도록보다 유연 해져야합니다. 펌핑 된 수력 저장, 배터리 및 압축 공기 에너지 저장과 같은 스토리지 기술은 이러한 유연성을 제공하는 데 중요한 부분으로 간주됩니다. 그러나 저장 기술의 미래 비용은 문헌에서 발견 된 예상 비용의 범위에 반영된 바와 같이 매우 불확실합니다. 향후 스토리지 기술 비용은 앞으로 수십 년 동안 전기 시스템이 발전하는 방식에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
통합 평가 모델은 종종 다중 기간 동안 글로벌 에너지-경제적 환경 시나리오, 특히 기후 변화 완화를위한 에너지 변환 경로를 식별하는 데 사용됩니다. 이러한 모델은 대체 에너지 공급 옵션과 최종 사용 기술 간의 비용 및 성능 상충 관계를 고려하여 에너지 시스템 개발 동향에 대한 통찰력을 제공합니다. 일반적으로 통합 평가 모델은 스토리지 기술에 대한 고정 비용 궤적을 가정하고 분석은 스토리지 기술 비용이 에너지 시스템 변환 및 기후 변화 완화에 미칠 수있는 영향을 무시합니다. 이 연구는 미래의 풍력 및 태양열 배치의 민감도를 평가하기 위해 전 세계적으로 통합 된 평가 모델의 첫 번째 사용을 제시합니다.
이 연구에서, 우리는 배터리, 펌핑 수력 저장, 압축 공기 에너지 저장 및 수소 전기 분해를 포함한 전기 저장 및 수소 기술의 기술 경제적 표현을 잘 인용 된 메시지 모델에 추가했습니다. 그런 다음 스토리지 및 수소 기술 비용 가정이 다른 다양한 시나리오를 운영하고 전기 시스템 진화에 미치는 영향을 탐구했습니다. 결과는 대규모 스토리지 배치가 기술 경제적 가정이 낙관적 일 때만 발생한다는 것을 보여줍니다. 저장 및 수소 비용이 높은 탄소 제한된 세계에서 풍력 및 태양열 자원은 수소 연소 터빈과 같은 유연한 저탄소 기술 및 태양열 저장과의 태양 광 발전을 통해 통합됩니다. 그러나 미래에 대한 이러한 견해는 에너지 시스템 전환 비용과 탄소 완화 비용을 크게 증가시킵니다. 탄소 정책이 없으면 비관적 수소 및 저장 기술 경제적 가정은 VRE 배치를 줄이고 석탄 기반 전기 생성을 증가시킵니다.
저비용 저장 및 수소 기술은 탄소 제한된 세계에서 완화 비용을 최소화하기 위해 중요합니다. 그리고 탄소가 제한된 세계에서는 가변적 인 재생 가능 에너지 통합을 촉진하고 석탄 생성을 완화합니다. 탄소 정책의 경우, 대규모 스토리지 배치는 기술 경제적 가정이 낙관적 일 때만 발생합니다. 저장 및 수소 기술에 대한 비용 혁신을 생성하는 R &D 투자는 저탄소 에너지 전환의 중요한 구성 요소입니다.
이러한 결과는 최근 저널 Applied Energy에 발표 된 글로벌 저탄소 에너지 전환을 가능하게하는 전기 저장 및 수소 기술의 역할과 수소 기술이라는 제목의 기사에서 논의됩니다. 이 작업은 토론토 대학교의 Madeleine McPherson과 Nils Johnson과 International Institute for Applied Systems Analysis의 Manfred Strubegger가 수행했습니다.
참조 :
- Luderer, G., Pietzcker, R.C., Carrara, S., De Boer, H.S., Fujimori, S., Johnson, N.,… Arent, D. (2017). 전 세계 저탄소 에너지 시나리오에서 바람과 태양 광 발전 평가 :소개. 에너지 경제학 , 64 , 542–551. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/s014098317301044
