미국에서 태양광이 처음으로 석탄보다 많은 에너지를 생산함

지난 20년 동안 많은 석탄 발전소가 가스 발전으로 전환된 영향이 크고, 태양광이 그 발전소들의 출력을 그대로 넘어섰다는 뜻만은 아님
석탄 발전량은 줄고 태양광 발전량은 늘면서 선이 교차한 것임
석탄은 아직 지역 경제에 탄광이 남아 있는 몇몇 곳을 빼면 인기가 낮고, 예전에 석탄 발전소 근처에서 일할 때 차에 매일 작은 검은 입자가 내려앉았음
대통령이 뭐라고 하든 그런 걸 좋아할 사람은 없음

지난 20년 동안 석탄+가스 총발전량은 줄었고, 전체 전력 생산량은 늘었으며 그 차이는 풍력과 태양광에서 나옴
현 행정부가 관세 등으로 풍력과 태양광을 적극 억누르려 했지만, 배터리 결합 태양광에 유리한 경제 현실 때문에 추세는 계속됨

석탄 발전소를 닫으려는 집중적인 노력, 지난 20년간의 빠르고 대규모인 태양광 보급, 그리고 더 나은 배터리와 급전 기술 같은 신기술도 이유임
이런 기술 덕분에 태양광이 24시간 자원에 가까워지고 있음
이상하게도 화석연료에서 벗어나려는 거대한 전 세계 에너지 전환 노력을 깎아내리고, 그 노력이 별 효과가 없다고 말하려는 동기가 강해 보이지만 사실은 아님
의지를 가진 사람들이 실제로 더 나은 방향으로 바꿀 수 있음

에너지에서 전기가 전부가 아니라는 점은 아쉬움
높은 휘발유 가격 덕분에 전기차 판매가 다시 늘어나는 건 좋지만, 대량 운송 비용은 거의 100% 여전히 석유에 의존함
전기차는 대부분 집에서 충전하면 되지만, 대량 운송 전환에는 상당한 새 인프라가 필요해서 아직 갈 길이 있음

이 분야에 관심 있으면 EMBER를 꼭 읽어볼 만함
이해하기 쉽고 데이터가 풍부한 보고서를 냄
최신 2025 요약 보고서[0]에는 좋은 정보가 많고, 핵심만 보면 태양광만으로 전력 수요 순증가분의 75%를 충당했고, 풍력까지 합치면 두 에너지원이 수요 증가의 거의 전부인 99%를 충당했음
2020년 코로나19 이후 처음이자 이번 세기 다섯 번째로 화석연료 발전은 늘지 않았고 38TWh, 즉 0.2% 소폭 감소했으며, 100년 만에 처음으로 재생에너지 33.8%, 10,730TWh가 전 세계 전력 믹스에서 석탄 33.0%, 10,476TWh를 넘어섰음
[0] https://ember-energy.org/latest-insights/global-electricity-...

좋은 링크임
태양광 그래프에서 가장 흥미로운 특징은 계절 변동 폭이고, 보통 7월에는 12월보다 태양광 발전을 약 100% 더 많이 하는 것처럼 보임
“여름 태양광 에너지를 겨울까지 저장해야 한다”가 정말 중요한 문제라면, 여름의 잉여 전력으로 천연가스[1]를 만들고 겨울까지 저장하는 방법도 가능할 수 있음
[1] https://www.terraformindustries.com/는 태양광 전력을 천연가스로 바꾸는 작업을 하는 스타트업임

독일의 발코니 태양광 보도를 많이 봤고, 캘리포니아도 최근 이를 허용하는 법안을 냈다고 들었음
다른 주들은 이미 허용할 수도 있고, 캘리포니아 법안이 실제로 법이 될지는 모르겠음
제한적인 보조 전원이 아니라 주 전원이 될 수 있는 더 플러그 앤 플레이에 가까운 가정용 태양광 시스템까지는 얼마나 남았는지 궁금함
현실화의 장애물이 주로 정부·전력회사·설치업체가 매출이나 전력망 보호를 위해 끝까지 싸우는 규제 문제인지, 아니면 실제 안전 문제인지 알고 싶음
전력망과 태양광 사이의 전력 관리는 안전 문제를 비교적 쉽게 해결할 수 있을 것 같고, 발코니 장치도 작긴 하지만 비교적 안전해 보임
설치, 예를 들어 지붕 패널 설치에는 더 많은 안전 이슈가 있을 수 있지만, 더 강력한 플러그 앤 플레이 선택지가 나오는 게 합리적인지, 이미 일부 지역에는 있는지도 궁금함
이런 질문은 바로 LLM에 물어볼 만하지만, 그래도 현장 경험과 전문성을 가진 사람들의 답을 여전히 듣고 싶음

오히려 반대에 가까움
발코니 태양광은 전력회사 입장에서 고객에게 불을 꺼달라고 하는 것과 비슷하게 좋을 수 있음
각 고객이 전체 전력을 덜 쓰면 기존 인프라로 더 많은 고객을 서비스할 수 있기 때문임
물론 사용 시간대와 햇빛에 따라 다르지만, 미국에는 발코니 태양광이 빨리 들어올수록 좋음
뉴욕의 전기요금이 거의 kWh당 0.40달러라서 제한적인 보조 전원만으로도 큰 의미가 있음
에어컨 부하를 전력회사 관점에서 사라지게 만드는 방법으로 꽤 타당해 보이지만, 전국적으로 규제가 빨리 따라잡을 것 같지는 않음
제대로 된 마이크로인버터는 전력망 정전을 감지하고 꺼져서 송전선 작업자를 감전시키는 일을 막을 수 있음
다만 분상 전력의 복잡성, 예를 들어 한 상에서는 소비하면서 다른 상으로 역송전해 생성 전력을 소비하지 않는 문제가 과금 등에 좋지 않고, 회로 내부 과부하 위험도 미국인들을 불안하게 만들 것임
미국은 연장 코드가 무서워서 콘센트를 곳곳에 설치하는 나라라, “전기 화재를 내는 건 아닐까”라는 소비자 인식과 교육 장벽이 보급을 막을 수 있음

마이크로인버터를 쓰는 표준 지붕형 태양광 설치는 이미 거의 플러그 앤 플레이에 가까움
배선 자체는 쉬운 부분임
대형 중앙 인버터와 배터리 백업을 쓰는 더 복잡한 시스템도 일체형 인버터/충전기/컨트롤러를 쓰면 데스크톱 컴퓨터만큼 플러그 앤 플레이에 가까울 수 있음
문제는 규모임
10kW 태양광을 콘센트에 꽂을 수는 없고, 그보다 더 많은 하드웨어와 배선이 필요함

규제를 빼고 봐도 중요한 문제는 물리적 면적임
대부분의 사람은 주 전원으로 삼을 만큼 충분한 면적을 적절한 방향으로 확보하기 어려움

발코니든 아니든 태양광 전반에는 실제 전력망 안정성 문제가 있음
사용량은 초 단위로 변하기 때문에 전력망은 회전 터빈 형태의 물리적 관성에 의존함
패널에는 관성이 없어서 많아질수록 전력망은 덜 안정해짐
다만 이건 전력망 규모 배터리로 해결할 수 있고, 배터리와 Victron의 PowerAssist 같은 기능이 있는 가정용 시스템으로도 어느 정도 가능함
전력 인출 변화율을 제한하는 기능인데, 집 크기 발전기를 쓸 때 매우 유용하고 사실상 합성 관성에 해당함
7kW 발전기를 갖고 있지만 7kW 계단 부하가 걸리면 멈춰버릴 수 있음

파리협정은 총배출량을 다룸
이전 기후조약과 달리 기준연도를 명시하지 않음
미국이 쓰기로 했던 2005년을 기준으로 하면 2030년 목표는 약 35억 톤이고, 2024년 배출량은 약 49억 톤임
이전 조약처럼 1990년 기준을 쓰면 미국 목표는 약 29억 톤이 됨

그래프를 보면 가장 최근에 같은 수준이었던 때는 1939~1940년 사이임
그리고 미국의 총 온실가스 배출량은 현재 1988년과 거의 같은 수준임

미국 소비자와 기업은 거의 모든 물건을 중국에서 사므로, 중국의 거대한 석탄 발자국도 미국 배출량에 더해야 함

배터리가 가스 피커 발전소를 대체하는 것이 다음으로 기대하는 이정표임
이미 깔린 인프라 때문에 기저부하에는 꽤 오래 가스 발전이 필요할 것임
다만 천연가스가 원전과 비슷한 상황이 되어, 배출 없이 전기를 만드는 천연가스 연료전지를 충분히 받아들이지 못할까 봐 걱정됨
물론 수압파쇄 문제가 있지만, 미국은 가난한 나라에 광물 채굴을 외주 주는 대신 그 환경 피해를 자국 안에서 감당함
화석연료의 가장 큰 문제인 배출을 해결하면서 채굴의 환경 영향을 줄여갈 수 있음
가스터빈보다 훨씬 조용하고 사실상 어떤 크기로도 확장 가능함
지금은 Bloom이 기준점이지만 강한 경쟁자가 곧 나오길 바라며, 천연가스 연료전지가 미래 에너지 퍼즐의 거대한 조각이라고 믿고 싶음

태양광과 배터리 가격 하락이 계속될 뿐 아니라 가속되고 있어서, 전력망에 연결된 화석연료 설비를 태양광/풍력+배터리로 바꾸지 않는 것이 경제적으로 맞지 않는 전환점에 빠르게 다가가고 있음
빠르다는 건 앞으로 10~20년 안이라는 뜻임

명확히 하자면, 연료전지는 NOx 같은 일부 해로운 연소 부산물을 없애기 때문에 “대기오염이 낮다”고 여겨지지만, kWh당 CO2는 가스터빈만큼 배출함
그 CO2 흐름이 농축되어 있어 포집·저장의 후보가 될 수는 있지만, 실제로 그렇게 하는 곳은 없음

청정에너지 분야에서 일하다 보니, 이런 스레드의 댓글을 읽을 때마다 내 주변에서는 당연하게 여기는 많은 것들이 아직 바깥에서는 꽤 알려지지 않았다는 걸 느낄 때가 많음
에너지 전환은 이상하게도 아직 초반전이고, 해결할 재미있는 공학 문제가 많이 남아 있음
함께하려면 climatebase.org에서 시작하면 됨

이 행정부는 노력도 안 하고 이정표를 달성하고 있음

사실은 그 이정표를 달성하지 않으려고 매우 열심히 노력 중임

그건 청정에너지 산업이 해내고 있는 것임
수십억 달러의 자본이 투입되고, 기술과 정책 전반에서 수백만 명이 열심히 일하는 크고 성장 중인 산업임