전기화란 무엇인가요?
전기화는 화석 연료와 같은 비전기 에너지원에 의존하는 장치, 시스템 또는 프로세스를 전기로 구동되는 에너지원으로 전환하는 것입니다. 전기화의 주요 이점으로는 에너지 비용 절감, 에너지 효율성 향상, 깨끗하고 재생 가능한 에너지로의 전환 지원 등이 있습니다.
농업, 건설, 제조 및 운송과 같은 주요 산업에서 전기화가 진행되고 있습니다. 이러한 산업 및 기타 산업에서 전기화를 가능하게 하는 주요 기술로는 전기 자동차(EV), 전기 히트 펌프, 보일러 및 온수기가 있습니다.
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19세기에는 전자기학의 발견, 발전기의 발명, 전기 모터의 발명과 같은 전기의 주요 과학적 발전이 있었습니다. 이를 통해 전기는 석탄, 천연 가스 및 석유와 같은 다른 에너지원을 대체할 수 있을 만큼 실행 가능한 에너지원이 되었습니다.
발전소의 건설은 더욱 전력이 널리 사용될 수 있는 길을 마련하는 데 도움이 되었습니다. 미국의 발명가 토마스 에디슨은 1882년 뉴욕에 최초의 중앙 발전소를 열었습니다. 전기화의 초기 사례로는 주요 도시에서 가스로 구동되는 가로등을 전기 가로등으로 교체했던 것과, 제조 시설들이 산업 공정에서 증기 기관을 전기 모터로 전환했던 것 등이 있습니다.
전기화에는 다음과 같은 몇 가지 이점이 있습니다.
에너지 효율성
에너지 비용 절감
전기화를 통한 에너지 효율성 향상은 유틸리티 및 연료 비용 절감으로 이어지며, 에너지 사용이 전기일 때 운송에서 물 난방에 이르기까지 모든 비용이 더 적게 드는 것으로 나타났습니다. 2020년 연구에 따르면, 화석 연료로 구동되는 가전제품 대신 전기 가전제품을 더 많이 사용하고, 거주자가 전기차를 운전하는 가정은 연간 2,500달러 이상의 에너지 비용을 절약할 수 있습니다.1
탄소 저감
대기 질 개선
운송 및 산업 생산에서 발생하는 대기 오염 물질은 외부에 존재하지만, 화석 연료로 구동되는 가정 생활은 대기 오염 물질을 실내 순환시키는 결과를 초래할 수 있습니다.
전 세계 인구의 40% 이상이 요리, 난방 및 조명을 위해 석탄 또는 목재와 같은 바이오매스 연료를 태웁니다.2 이러한 고체 연료를 태우면 다른 대기 오염 물질 중에서도 미립자 물질과 일산화탄소가 방출됩니다. 청정 에너지원의 전기로 전환하면 실내 및 실외 모두에서 오염 물질 농도를 줄일 수 있습니다.
전력 시스템 유연성
전기 기술은 유틸리티가 하루 종일 에너지 공급과 수요의 균형을 유지하도록 돕는 전력 수요 대응 프로그램에 필수적입니다. 이러한 프로그램을 통해 가변 에너지 요금 또는 기타 재정적 인센티브를 제공함으로써 고객이 피크 부하 시간대를 피해서 에너지를 소비하도록 장려합니다. 사용자는 전력망의 전력 수요가 감소하는 기간 동안 전기 온수기 및 전기 자동차와 같은 기술을 충전할 수 있습니다.
전기 에너지 저장 시스템은 에너지 시스템의 유연성을 높여줍니다. 공급이 초과되는 시간에는 전기를 전기 에너지 저장 시스템에 저장했다가 필요에 따라 이를 전기 시스템으로 방출합니다.
전기화의 혜택을 누리고 있는 주요 산업은 농업, 건물, 제조 및 운송 부문입니다.3
전기 트랙터, 태양 에너지 구동 농업용 분무기, 온수기 및 열 전기 저장 시스템 등 새로운 장비와 시스템이 농업 부문을 전기화하는 데 도움이 되고 있습니다. 전기화로 인한 비용 절감과 탈탄소화 외에도 농부들은 소음 공해가 감소하고 작업 환경이 더 안전해지는 이점을 누리고 있습니다.
건설 부문의 전기화에 일반적으로 사용되는 기술에는 온수기, 열 펌프, 인덕션 쿡탑 및 기타 전기 제품 등이 있습니다. 이러한 기술은 새 건물에 설치할 수 있을 뿐만 아니라 오래된 건물에 맞춰 개조할 수도 있습니다. 전기화는 건물 소유자의 에너지 비용을 낮추기 때문에 천연가스 누출 및 가스 레인지의 불꽃과 같은 화석 연료 구동 기기 및 조리 방법과 관련된 안전 위험을 줄이는 데도 도움이 됩니다.
제조업체가 채택한 새로운 전기 기술에는 보일러, 지게차, 용광로, 열 펌프 및 암석 분쇄기가 포함됩니다. 농업과 마찬가지로 제조 시설에서 사용되는 전기 장비는 화석 연료로 구동되는 이전 장비보다 더 안전한 것으로 간주됩니다. 또한 첨단 전기 장비를 통해 제조 공정을 간소화하고 기업의 인건비를 절감할 수 있습니다.
전기 세단과 SUV는 운송 수단 전기화의 가장 두드러진 형태입니다. 그러나 다른 전기화 기술로는 전기 경량 차량(예: 경량 픽업 트럭), 전기 상업용 차량(예: 배송 차량 및 세미 트레일러 트럭), 전기 공공 버스 및 기차, 전기 항공기 등이 있습니다.
전기 자동차의 대기 오염 및 온실가스 배출 감소의 이점은 잘 알려져 있지만 농업용 전기 장비와 마찬가지로 전기 운송도 소음 공해를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 전기 자동차 배터리는 언젠가 전력망의 에너지 저장 장치로도 사용될 수 있을 것입니다.
전기화는 향후 비용 절감을 약속하지만, 전기화 기술 업그레이드를 위한 초기 비용은 소비자와 비즈니스 소유자에게 엄청난 부담이 될 수 있습니다. 건물 내에서 전기를 생산하기 위한 태양광 패널 설치 비용은 주택의 경우 25,000달러에서 대형 상업 건물의 경우 100만 달러 이상이 듭니다.
이러한 장벽에 대응하기 위해 전 세계의 정책 입안자들은 더 광범위한 전기화와 청정 전기 사용을 장려하기 위한 혜택을 마련했습니다.
- 미국의 경우 2023년부터 옥상 태양광 패널 설치 및 전기 히트 펌프 구매에 대한 세금 혜택이 제공되었습니다. 또한 2022년 인플레이션 감소법에는 다양한 전기 자동차 구매에 대한 새로운 세금 공제 혜택이 포함되었습니다.
- 핀란드는 2022년 중공업의 전기화를 지원하기 위해 보조금 기금을 출범했습니다.
- 뉴질랜드는 산업계가 더 깨끗한 대안을 사용하도록 장려하기 위해 2021년에 새로운 석탄 보일러 설치를 금지했습니다.
- 중국은 2022년 장기간 시행해온 전기차 구매 보조금 프로그램을 단계적으로 폐지했지만, 2024년부터 전기차 구매자에 대한 세금 감면 혜택을 유지하고 있습니다.