이산화탄소 배출량을 줄이는 최적의 공급 전압 찾기

효율이 최적화된 전압으로 전기를 공급하면 에너지 사용량을 줄일 수 있다. 영국 북서부 전력망회사 ENW는 최근 4년 동안 시범사업을 통해, 일상적으로 전자제품을 사용할 때 소비자가 거의 차이를 느끼지 못하면서도 에너지 사용량을 줄일 수 있는 최적의 전압을 찾았다. 이 방법은 탄소배출량 감축을 위한 새로운 전략이 될 수 있다.

The Guardian. 2019. 10. 27. Jillian Ambrose.
원문 보기 : “Wait eight seconds longer for your kettle – and cut your carbon bill”
번역, 편집 : 황승미 (녹색아카데미)


영국 전력망회사 ENW(Electricity North West)는 공급 전압을 낮춰 이산화탄소 배출량 10%를 줄일 계획이다. 이렇게 하면 소비자들은 연간 60파운드(약 9만원)를 절약할 수 있다.

체셔부터 컴브리아(영국 북서쪽 지역)걸쳐 살고 있는 사람들은 이제 전기주전자로 물을 끓이려면 평소보다 조금 더 기다려야 한다. 작은 희생으로 에너지를 더 싸게 이용할 수 있는 것이다.

영국 북서부 지역에서 전력망의 전압을 낮추는 계획이 시행되면 약 45,000 가구의 연간 전기 사용료 중 60파운드를 줄일 수 있다. 연간 줄일 수 있는 에너지 총량은 수백 만 파운드에 달하고, 탄소배출량도 감축할 수 있지만 일상생활에서는 거의 차이를 느끼지 못할 것이라고, 지역 전기네트워크 회사 관계자는 말한다.

ENW의 엔지니어들은 “스마트 거리”(Smart Street) 시범사업을 4년 동안 수행하면서 어느 정도로 전압을 낮추는 것이 가장 적정한지 분석했다. 전자제품의 속도 저하를 소비자가 알아채지 못할 정도, 그리고 전구가 깜빡이지 않을 정도의 전압이면서 또한 에너지를 줄일 수 있는 최적의 전압을 찾기 위한 과정이었다.

[그림 1] 영국 ENW의 스마트 거리 시범사업. 2014.1~2018.4 (자료 : ENW)

“전기요금 청구서를 받을 때까지 아무도 눈치를 채지 못했습니다. 청구서를 확인하고 나서야 전기를 적게 썼다는 것을 갑자기 알게 되는 거죠. 전압을 몇 퍼센트 낮추면 전기주전자를 끓이는 데 평소보다 8초 정도 더 걸립니다. 전압을 높이면 8초 더 빨리 끓게 될 겁니다. 그러나 통상적으로 물을 끓이는 데는 2분 정도 걸린다고 우리는 생각하기 때문에, 거의 전압 차이를 느낄 수 없다고 할 수 있습니다..” – 스티브 콕스 (Steve cox, ENW 엔지니어 책임자)

“전압 조정”(Voltage control)은 미국 몇몇 주에서는 잘 정착되어 있다. 영국 공급전압은 220~240V인데 더 낮은 쪽으로 전압을 바꾸는 전력망업자는 ENW가 처음이다.

ENW는 최적의 효율을 보이는 전압(voltage sweet spot)을 찾아내기 위해 아주 예민한 장비를 사용하며, 이 장비는 가능한 최소의 전기를 사용한다.

“도로 위의 자동차와 비슷합니다. 자동차는 10~90mph 사이에서 주행할 수 있지만, 최상의 효율을 내는 지점은 50mph인 것과 마찬가지입니다. 소비자들이 사용하는 전기량이 얼마인지, 전력망을 통해 흐르는 전력량이 얼마인지 실시간으로 모니터합니다. 그런 다음 최고의 효율을 보이는 수준으로 전압을 제어하기 때문에, 전자제품들은 정상적으로 작동을 하고 소비자들은 에너지를 덜 쓰게 됩니다.” – 스티브 콕스

영국은 탄소중립*을 2050년 달성하는 것을 목표로 하고 있기 때문에, 이러한 방법은 새로운 탄소삭감 전략이 될 수 있다. 에너지 효율을 높임으로써 ENW가 줄일 수 있는 탄소배출량은 2050년까지 143,860톤에 달한다. 이 양은 차량 2,570대가 매년 도로에서 배출하는 양과 맞먹는 양이다.(*탄소중립 : 배출한 탄소 양 만큼 흡수하는 대책을 세워 실질적인 탄소배출량을 0으로 만드는 것을 의미.)

전압을 낮추면 소규모 재생가능에너지 프로젝트 등에서 만들어지는 새로운 깨끗한 전기들이 에너지 망에 들어올 수 있는 여지가 더 커진다. 이렇게 하면 추가로 탄소 배출량 증가 없이 전기차와 히트펌프 수요 증가를 충족시킬 수 있다.

“전기 수요는 향후 20년 동안 두 배로 증가할 겁니다. 우리는 화석연료부터 재생가능에너지로의 전환과 저탄소 경제가 실현될 수 있도록 하기 위해 긍정적인 일들을 해나가고 있습니다.” – 헬렌 보일(Helen Boyle, ENW 탈탄소 담당 매니저)

몇 년 안에 수천 가구에서 수백만 가구로 전압조정 시범사업이 확대되기를 ENW는 기대하고 있다. ENW는 자사의 연구 결과를 지역의 다른 전력망 회사들과 공유하고 있으며, 다른 회사들도 전기를 아끼기 위해 전압을 낮추는 방법을 선택할 것이다.

[그림 2] 전기주전자로 물을 끓이는 데는 통상 2분이 걸린다. 전압을 낮추면 8초 더 기다려야 하지만, 이를 통해 에너지 사용량과 이산화탄소 배출량 모두를 줄일 수 있다. (사진 : Seb Oliver/Getty/Cultura RF)

The Guardian. 2019. 10. 27. Jillian Ambrose.
원문 보기 : “Wait eight seconds longer for your kettle – and cut your carbon bill”
번역, 편집 : 황승미 (녹색아카데미)