발전(發電)부하는
기저부하(基底. base load ),
중간부하(中間. intermediate load),
첨두부하(尖頭. peak load)로
나눠 설명할 수 있다.
사람과 사회가 생존하기 위해
반드시 소비하는 전력을
‘기저(基底)부하’라 한다.
정부는
국민과 사회가 생존하는 데 필요한
최소한의 전력을 반드시 공급해야 한다.
이를
법적으로 의무화한 것이 에너지기본법이다.
전력 소비량은
사람과 사회의 활동량에 따라 달라진다.
그런데
사람과 사회의 활동량이 줄어도
늘 소비되는 전력량이 있다.
사람과 사회가
최소한의 활동을 할 때 필요로 하는 전력량을
‘중간(中間)부하’라 한다.
기저부하만큼은 아니지만
중간부하도 여간해서는 변하지 않는다.
경제여건이 좋아지거나 하면
사람과 사회의 활동량이 급증하고,
그에 따라 전력 소비량도 늘어난다.
이처럼
수시로 변하는 전력량을
‘첨두(尖頭)부하’라 한다.
기저부하는 변하지 않으니
가장 안정되고 싸게 발전하는 것이 유리하다.
우리나라는 대개
기저부하는 원자력발전,
중간부하는 석탄발전,
첨두부하는 가스발전,
그리고
가스발전으로도 처리하지 못하는
최(最)첨두부하는
양수발전으로 대응하고 있다.
수력은
발전량이 미미해 이러한 분석을 할 때 고려하지 않는다.
https://weekly.donga.com/List/3/all/11/1395233/1
[스페셜리포트] "원전, 재생에너지와 함께 탄소중립 첨병" 커지는 목소리 - 전자신문 (etnews.com)
https://blog.naver.com/cbg6218/222660471707
https://blog.naver.com/cbg6218/222658342131
신재생에너지(태양.풍력 외) 는
기후.기상 조건에 따라서
부하변동이 심하기 때문에서
기저부하발전으로 운영될 수 없다.
CF100(Carbon Free 100%).
택소노미(Taxonomy)가 적용되면
석탄.가스발전을 감축할 수 밖에 없으므로
기저부하발전을
원전에 의존할 수 밖에...
기저부하란
매일 매시
꾸준히 돌리는 발전량을 의미합니다
이들 발전소들은 사용량에 상관없이
대체로
Full load(발전소의 최대부하)를 기준으로 설계되어
꾸준히 발전한다고 알아두심 됩니다.
한국에서는
원자력 발전소와
유연탄 발전소가 기저부하를 담당합니다.
첨두부하는
전기 사용량이 많은 시점(13-15시정도)의 부하이며
이때는
LNG와
중유발전,
양수발전이
전기 사용량에 따라 부하를 조정하며 운전합니다.
이들 발전소들 출력은
주파수 추종운전과
자동발전 제어를 통해
매분 매초 출력을 바꿔가며 운전합니다.
(LNG는
때에 따라 마치 기저부하처럼 움직이는 경우-특히 수도권-가 있는데
그건 이 범위 밖이라 따로 설명 안 합니다)
규모가 있는 신재생에너지 하루 발전량이
일반 발전소 몇십분 발전량보다 안 되는 건
나중에 다루도록 하구요.
신재생 에너지의 대표주자 3가지 꼽아봅시다.
조력,
풍력,
태양광
세가지 꼽을 수 있습니다.
이 세가지에 기대를 하시는 분이 많은 줄 아는데.
아직까지 화력이 중심이 될 수밖에 없는 이유가
저 신재생 에너지의 특성 때문입니다.
먼저
저 셋은 무지막지한 기술격차가 있지 않고서야
첨두부하로 못 씁니다.
첨두부하의 기본 조건은
주파수 추종을 할 수 있느냐 없느냐입니다.
사용량에 따라 공급량이 변해야 하는데
조력과 풍력이 오후 1-3시만 되면
바람이나 파도가 무지막지하게 불다가
4시만 되면 잠잠해지는 곳이 있어서
첨두부하로 못 씁니다.
태양광은
얼핏보면 광량과 전기량의 관계가
비교적 비슷하다고 가정해볼 수 있겠는데
(당연하죠. 낮이니까.)
그나마도 출력을 조정할 방법이 없습니다.
그럼
신재생에너지가
기저부하는 담당할 수 있느냐...
당연히 없습니다.
태양광은 밤에 발전량 0이구요.
조력은
발전량이 24시간 꾸준하지 못해서 불가능 하구요.
풍력은
바람이 꾸준히
동일방향 동일풍속으로 부는 곳이 없어서 안 됩니다.
이들
신재생 에너지는
지금
중간부하조차
담당하지 못하고 있어서
어떤 방식으로 운영하냐면,
그만큼을 LNG와 중유가
첨두부하 제어를 합니다.
가령 100 필요한데 기저가 70이라 합시다.
30남죠?
어느날
신재생이 5 담당했으면
그날 첨두가 25 만듭니다.
어느날은
바람이 안 불어서 0 담당했으면
첨두가 30 만듭니다.
이러한 추종제어를
매분 매초마다 LNG가 하고 있습니다.
신재생은 LNG의 제어에 힘입어
그냥 발전하는 만큼만 계통에 뿌리고 있습니다.
이러고서 화력 줄이겠다고 하면 뭘 줄이겠습니까?
줄여봤자 유연탄일거고.
당장
원전을 없에던지
유연탄 발전소를 줄이면
그만큼의 부하는
LNG나 중유가 담당해야 합니다.
LNG 기준으로
전기단가가 그보다 좀 올라야겠죠.
발전원가 기준으로 하면 못해도 1.7배...
화력 없앤다고 해서 다 없앨수 있으면
독일이 당장 그리 했을 겁니다.
(물론 독일은
프랑스나 다른 나라서 전기 사올 수 있다는 것도...)
화력은 현실입니다.
미래에
전기저장기술이 용량 기준으로
지금보다 수천 수만배 늘지 않는 한
화력은 쓸 수 밖에 없습니다.
https://www.clien.net/service/board/park/10911123
https://www.hankyung.com/economy/article/2023072014921
What is this!(이 뭐꼬!) ^ 楊水발전소(PHS)*超大에너지 저장소(ESS) (tistory.com)
CF100(CO2^Carbon Free 100%. 原電포함)을 아시나요! - 리백(RE100.原電제외)은 잊어 버려라! ^ Y.Man 일자리 창출 할려면! (tistory.com)