친환경 에너지 개발도 중요하지만 이렇게 만들어진 전력을 어떻게 해야 가장 효율적으로 사용할 수 있느냐 하는 것 역시 중요한 문제다.
미국의 전력망은 공학기술의 경이며, 세계에서 제일 복잡하고도 거대한 네트워크 가운데 하나다. 구축된 지는 40년이 됐으며, 이를 유지하는 비용은 연간 1,500억 달러에 달한다.
전력을 자동적으로 그리고 가장 효율적으로 배분하는 지능형 전력망에 대한 아이디어는 끊임없이 제기돼 왔다. 하지만 그 같은 구상을 실현하려면 얼마나 많은 돈이 들어갈지 아무도 모른다.
그럼에도 불구하고 이산화탄소를 줄이는 등 지구온난화를 유발하는 온실가스를 감축시키려면 다른 선택이 없다.
현재 미국의 전력망은 다양한 신재생에너지를 여타 지역으로 보내줄 수 있는 능력이 없다. 태양이 눈부신 남서부 사막과 바람이 많이 부는 북부 대평원 등에서 생산된 신재생에너지가 정작 수요가 몰려있는 도시에는 연결돼 있지 않다는 것. 신재생에너지가 풍족한 곳에서 사람이 많이 사는 도시와 부도심을 연결하는 새로운 고압 전력선이 필요한 것도 이 때문이다.
하지만 대부분의 신재생에너지는 생산이 간헐적이라는 게 문제다. 예를 들어 바람이 갑자기 불지 않으면 풍력발전기를 돌게 할 운동에너지가 사라진다.
특히 지금의 전력망은 이같이 예측할 수 없는 요소를 제어할 수도 없다. 일반적으로 전력이 너무 많이 공급되면 현재의 전력망 체계를 구워버릴 것이며, 너무 적으면 정전이 발생할 것이다.
그런데 하루의 10%에 불과한 특정 시간에 미국 전력 생산의 4분의 1이 소비된다. 이 때문에 전력회사들은 항상 최대전력수요에 맞는 만큼의 전기를 생산할 능력을 갖춤으로서 이 같은 문제에 대응하고 있다.
최대전력수요란 전력사용이 최대로 되는 순간의 전력 수요를 말한다. 최대전력수요가 중요시되는 것은 전력은 저장이 불가능하고 매 순간 수요와 공급이 일치돼야 하기 때문이다. 이 때문에 일반적으로는 최대전력수요보다 어느 정도 여유가 있는 공급 능력을 갖춘다. 하지만 이는 전력의 낭비를 의미하는 것이기도 하다. 여름날 저녁에 모든 가족이 집에 돌아와서 에어컨디셔너를 켜는 시간을 전제로 전력을 생산하는 것이니 말이다.
지능형 전력망 아이디어는 전력망을 센서와 컴퓨터에 연결, 전력회사와 소비자가 전력 공급량 및 사용량을 정밀하게 조절하도록 하는 것이다.
변전소, 변압기, 그리고 전력선용 무선노드와 가정 및 기업체의 지능형 전력량계가 인터넷을 통해 전력회사와 수요자를 연결해준다. 이웃집 모두가 갑자기 에어컨디셔너를 켜면 전력회사는 다른 전자제품에 들어가는 전력량을 줄여 추가 발전소 가동이 필요 없도록 한다.
또는 플러그인 하이브리드 차량의 배터리에서 전력을 뽑아 쓰기도 한다. 이 경우 하이브리드 차량은 거대한 예비 전원이 되는 셈이다. 전력망을 재편하려면 1조 달러 이상의 예산이 들어갈 것이며 이에 따라 주정부, 지방정부 발전소 운영회사, 전력회사가 힘을 모아야 한다. 그럼에도 지능형 전력망은 이미 모습을 드러내고 있는 중이다.
실제 미국 최대의 전력회사인 캘리포니아 에디슨은 오는 2012년까지 530만개의 지능형 전력량계를 샌디에이고와 로스앤젤레스에 설치, 가구의 단위시간 당 전력 사용량을 바로 알아내는 것은 물론 인터넷을 통해 전력 사용량을 조절할 수 있게 할 계획이다.
오바마 대통령이 최근 발표한 경기부양자금에는 지능형 전력망 개선에 대한 110억 달러가 포함돼 있다. 이는 앞으로 여러 해 동안 전력망 연구와 시범 프로젝트에 사용될 것이다. 지능형 전력망과 새로운 고압선 네트워크는 ‘절전’이라는 말을 과거의 전유물로 만들지 모른다.
1.햇빛으로 바싹 구워진 남서부 사막은 최대 4,000기가와트의 태양광 발전을 할 수 있다. 하지만 고압 전력선이 없으면 서해안 도시에 신재생에너지를 보낼 수 없다.
2. 북부 대평원에서 부는 바람의 잠재 에너지는 미국 전체 해안에서 부는 바람의 잠재 에너지 총량의 절반 이상에 해당한다. 앞으로 설치될 전력망은 765킬로볼트 급 전력선을 통해 풍력으로 만들어진 전력을 미국 전역에 보낼 것이다.
3.고압 네트워크로 전국을 연결하는 등 기존 전력망을 재편성하면 사람이 많은 대도시에도 신재생에너지로 만든 전력을 공급할 수 있다.
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