재생 에너지의 장점과 단점

열악한 환경에서 태양열과 풍력을 활용하기 위해 노력하는 북극의 외딴 마을부터 공공에 전력을 공급할 수 있는 규모의 첨단 지열 발전 시스템을 계획 중인 미 공군 기지에 이르기까지 재생 에너지의 새로운 개발이 헤드라인을 장식하고 전 세계 지역 사회에 희망을 불어넣고 있습니다.

전 세계가 기후 변화와 지구 온난화의 영향을 완화하기 위해 고심하고 있는 가운데, 재생 에너지의 혁신과 발전이 새로운 희망으로 떠오르고 있습니다. 태양 에너지, 풍력 에너지, 수력 에너지, 지열 에너지, 바이오매스 에너지 생산은 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료를 태우는 것보다 지구에 더 이롭습니다.

그러나 재생 에너지는 다양한 장점을 가진 동시에, 이를 개발하고 사용하는 데 얽힌 단점도 갖고 있습니다. 두 가지 모두 살펴보겠습니다.

재생 에너지 전원의 장점은 매우 다양하며, 일부 장점은 다른 것보다 더 명확합니다.

무한한 공급

태양, 바람, 물과 같은 재생 에너지원의 주요 이점 중 하나는 절대 고갈되지 않는다는 것입니다. 이와는 대조적으로, 재생 불가능한 자원은 유한할 뿐만 아니라 가용성이 감소할수록 환경에 더 큰 영향을 미치는 더 극단적인 추출 방법이 필요하기 때문에 비용이 더 많이 듭니다.

무탄소 에너지 생성

청정 에너지 전환의 목표는 탈탄소화입니다. 2022년 이산화탄소 배출량은 석유에서만 11.2기가톤(GT)에 달한 반면, 재생 에너지 발전은 가정, 자동차 및 기업에 전력을 공급하는 데 탄소가 거의 또는 전혀 배출되지 않습니다.

더 깨끗하고 건강한 환경

석탄과 같은 화석 연료를 태우면 질소산화물과 이산화황 같은 대기 중 오염 물질이 배출되고, 연료 자원을 채굴하는 중에 수질 오염이 발생하고 동물 서식지가 손상될 수 있습니다. 화석 연료 대신 재생 에너지를 사용하면 이러한 오염을 줄이고 인간과 자연 환경에 대한 위험을 완화힐 수 있습니다.

에너지 독립성

재생 에너지는 국내 에너지 생산의 새로운 기회를 열어 해외에서 조달하는 에너지 공급에 대한 의존도를 낮춤으로써 에너지 안보를 강화합니다. 일례로, 러시아가 우크라이나를 침공한 이후 유럽 국가들은 러시아 석유 및 가스 수입을 줄이기 위해 노력해 왔습니다. 2023년에는 유럽의 국내 재생 에너지 생산량이 EU 전력 믹스의 44%를 차지할 정도로 증가한 반면, 러시아로부터의 수입은 감소하여 더욱 안정적이고 탄력적인 전력망을 구축하는 데 도움이 되었습니다.

유지 보수 감소

특정 유형의 재생 에너지원의 경우 인프라의 유지 관리 및 보수에 들어가는 비용이 극히 적습니다. 예를 들어 태양광 발전 시스템은 일반적으로 움직이는 부품이 없어 유지 보수를 하지 않고도 25년 이상 사용할 수 있습니다. 수력 발전소는 일반적으로 운영 비용이 낮고 유지 관리도 거의 필요 없으며, 수십 년 동안 가동할 수 있는 내구성 있는 장비를 갖추고 있습니다.

합리적인 가격의 에너지

한때는 재생 에너지원이 비용 측면에서 화석 연료에 비해 불리한 위치에 있었습니다. 그러나 화석 연료 가격이 상승함에 따라 재생 에너지가 저렴한 대체 에너지 옵션으로 부상했습니다. 공공에 전력을 공급할 수 있는 규모의 신규 태양광 및 풍력 발전 프로젝트의 약 96%가 신규 석탄 및 천연 가스 발전소보다 발전 비용이 낮았습니다. 점점 더 많은 재생 에너지 자원이 전력망에 통합되면서, 기업에서는 에너지 사용을 최적화하고 전반적인 에너지 비용을 줄이기 위해 에너지 관리 프로그램을 구현하고 있습니다.

일자리 창출

최근 몇 년간 청정에너지 산업과 화석 연료 산업 모두 일자리 증가세를 보였지만, 전자의 성장 속도가 훨씬 더 빨랐습니다. 그 결과, 현재 청정 에너지 관련 일자리가 전 세계 에너지 부문의 6,700만 개 일자리 중 절반 이상을 차지합니다. 이러한 성장으로 인해 추가 인력에 대한 수요가 증가하고, 기존 화석 연료 근로자가 재생 에너지 산업으로 전환할 수 있도록 재교육이 이루어지고 있습니다.

재생 에너지는 많은 장점을 가지고 있지만, 몇 가지 단점도 있습니다. 재생 에너지의 단점을 이해하면 조직이 재생 에너지 배포를 계획하는 데 도움이 될 수 있습니다. 오늘날 재생 에너지 프로젝트의 몇 가지 단점은 다음과 같습니다.

높은 초기 비용

재생 에너지 기술로 전환하면 장기적으로는 비용을 절약할 수 있지만 구성 요소 비용과 초기 설치 비용이 많이 들 수 있습니다. 예를 들어, 소규모 기업의 경우 에너지 수요에 따라 상업용 태양광 설비에 10만 달러 이상을 지불해야 할 수도 있습니다. 그러나 인센티브, 세금 공제 및 다양한 리베이트에 대한 법률이 마련되어 있어 이러한 비용을 상쇄하는 데 도움이 될 수 있습니다.

위치 및 토지 요구 사항

대부분의 재생 에너지 발전은 위치의 영향을 크게 받습니다. 태양광 발전소는 햇빛이 차단되지 않는 장소가 필요하고, 수력 발전소는 물의 이동이 필요하고, 풍력 발전소는 개방된 공간이 필요하고, 전통적인 지열 발전소는 온수 공급원에 근접해야 합니다. 많은 경우 재생 에너지 시스템에는 기존 발전소보다 더 많은 공간이 필요합니다. ICF 기후센터에서 실시한 연구에 따르면 대규모 재생 에너지 설비는 석탄 및 천연가스 화력 발전소보다 10배 더 많은 토지가 필요한 것으로 나타났습니다.

생산 변동성

재생 에너지 발전은 날씨 조건에 취약합니다. 태양광 발전은 흐린 날에, 수력 발전은 가뭄에, 풍력 발전은 잔잔한 날씨에 영향을 받기 쉽습니다. 따라서 특정 시간에 생산되는 에너지의 양을 보장하기가 어렵습니다. IBM Environmental Intelligence Suite와 같은 솔루션은 기업이 이러한 변동성에 적응할 수 있도록센서, 지리공간 데이터, 고급 분석, 머신 러닝, 인공 지능(AI) 및 날씨 데이터를 사용하여 내일의 바람 및 일조 예측을 생성합니다.

스토리지 요구 사항

재생 에너지의 간헐적 특성으로 인해 생산량이 많은 기간에 에너지를 수집하여 생산량이 적거나 없는 기간에 일관적이고 통제된 방식으로 분배하기 위해 배터리가 필요합니다. 공공에 전력을 공급할 수 있는 규모의 애플리케이션을 지원하는 에너지 저장 시스템은 비용이 많이 들지만, 보다 저렴한 장기 저장을 지원하기 위한 기술이 개발되고 있습니다.

공급망 제한 사항

공급망 장애물이 재생 에너지 프로젝트의 설치를 방해하고 있습니다. McKinsey의 보고서에 따르면 프로젝트 개발자들은 세 가지 주요 문제에 직면해 있습니다. 이는 원자재 및 희토류 금속 부족이 예상되는 상황에서 이를 확보하는 문제, 필요한 인재와 기계 확보 문제, 중요 부품에 대한 공급업체 다각화가 거의 이루어지지 않는다는 문제 등입니다. 예를 들어 태양광 패널에 사용되는 소재인 폴리실리콘의 경우, 전 세계 생산량의 79%가 중국에 집중되어 있어 태양광 산업은 중국에서 발생하는 생산 차질에 취약합니다.

탄소 발자국 및 폐기물

태양광 및 풍력 발전은 발전 과정에서 유해한 배출물을 배출하지 않지만 재생 에너지 장비를 제조, 설치 및 운송하는 과정에서 종종 온실 가스가 배출됩니다. 또한 자산 생산 과정과 폐기 과정에서 폐기물이 발생하는데, 풍력 터빈 블레이드와 태양광 패널은 매립지에서 상당한 공간을 차지합니다.

재생 에너지 산업에 종사하거나 재생 에너지 조달에 관심이 있는 기업은 적절한 도구를 사용하여 재생 에너지 동향을 사전에 모니터링할 수 있습니다. IBM Environmental Intelligence Suite는 과거 에너지 생성 데이터, 날씨 데이터 등을 사용하여 풍력 및 태양열 자산에 대해 정확도 높은 에너지 예측을 생성하여 기업 차원의 주요 의사 결정에 정보를 제공합니다.