적절한 저장 설비를 갖추면 풍력과 태양 에너지를 합친 것만으로 오는 2030년까지 오늘날 전기와 비슷한 비용으로 전력 수요의 99.9%를 충당할 수 있다는 최신 연구가 나왔다고 사이언스 데일리가 10일 보도했다.

미국 델라웨어 주립대 및 델라웨어 공대 과학자들은 각종 재생 에너지원과 저장 설비의 280억 가지 조합을 보여주는 컴퓨터 모델을 개발해 연구한 결과 잘 설계된 풍력ㆍ태양에너지ㆍ배터리 및 연료전지의 조합이 이루어지면 저렴한 비용으로 거의 언제나 전력을 수요 이상으로 공급할 수 있음을 발견했다고 발표했다.

이들은 "이 연구는 재생 에너지가 신뢰할 수 없고 비싸다는 기존 관념을 깨뜨리는 것"이라면서 "핵심은 에너지원과 저장 장치의 올바른 조합, 그리고 정확한 비용 계산"이라고 말했다.

연구진은 미국 전력망 전체의 약 5분의1을 차지하는 뉴저지, 일리노이 등 13개 주 광역 전력망 `PJM 인터커넥션' 내부의 자료를 연구에 이용했다.

이들은 지난 4년간의 시간대별 기상 자료와 전력 수요에 근거해 각각의 경우를 검증했으며 발전량과 전력 사용량을 맞추는 기존 방식 대신 비용을 최소화하는데 초점을 맞췄다.

그 결과 평상시에 수요량보다 많은 전력을 생산하는 방식이 수요가 몰릴 경우에 대비해 잉여 전력을 저장하는 방식보다 비용이 덜 드는 것으로 나타났다.

한편 전력 저장시간이 추가될 때마다 배터리나 수소탱크 같은 저장 수단이 더 커져야 하기 때문에 저장 수단에는 비교적 큰 비용이 들었다.

연구진은 이런 연구 결과 아주 큰 규모의 전력 시스템도 재생 에너지만으로 충당될 수 있음을 발견했다.

예를 들어 수소 탱크를 저장 수단으로 사용할 경우 태양 에너지 17GW(기가와트), 해안 풍력 에너지 68GW, 내륙 풍력 에너지 115GW를 생산해 수요량 72GW을 충족시키는 전력 공급 시스템을 99.9%의 경우 가동시킬 수 있다는 것이다.

바람의 속도와 햇빛의 양은 날씨와 계절에 따라 달라져 신뢰성을 높이는 방안이 필요한데 연구진은 재생 에너지 생산 지역 확대와 다양한 에너지원 사용, 저장 시스템 도입, 그리고 비상시 최후의 수단으로 화석 연료를 사용하는 방안까지 동원해 신뢰성을 확보했다.

연구진은 정부 지원 없이 오는 2030년까지 도달할 수 있는 기술 비용은 오늘날 널리 사용되는 화력 발전 비용과 비슷하고 현재 풍력 및 태양 에너지 생산 비용의 절반 수준이며 유지 관리 비용은 이와 비슷하게 나타났다고 밝혔다.

한편 화석 연료 발전 비용에는 연료 값 외에 오염으로 인한 사람들의 건강 비용 같은 외부비용도 포함됐다.

연구진은 "발전 시설에서 나오는 이산화탄소를 80~90% 줄이겠다는 기후변화 대처 목표를 달성하려면 2030년까지는 재생 에너지 비율을 90% 이상으로 끌어 올려야만 하는데 이는 경제적으로도 절약 효과가 있을 것"이라고 말했다.