극심한 열로 인해 전기 비용이 더 비싸고 오염이 심하며 신뢰성이 떨어집니다.

Jun 19, 2024

최근 극심한 더위가 해안에서 해안까지 그리고 그 너머까지 강타했으며 올해 위험 시즌이 나타나는 주요 방식입니다. 제가 이 글을 쓰고 있는 지금도 북서부부터 남서부, 남동부, 푸에르토리코 지역사회에는 폭염 경보가 내려져 있습니다.

열 스트레스가 건강에 미치는 직접적인 영향은 충분히 나쁘고 위험합니다. 그러나 극심한 열은 또한 우리의 전기 시스템을 더 비싸게 만들고, 오염을 더 많이 일으키며, 신뢰성을 떨어뜨리는 방식으로 타격을 줍니다. 방법은 다음과 같습니다.

극심한 더위는 사람들이 안도감을 위해 에어컨을 켜기 때문에 전기 소비를 급격히 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 론스타 주(Lone Star State)의 많은 지역에 전력을 공급하는 전력망인 텍사스 전기 신뢰성 위원회(Electric Reliability Council of Texas)는 ​​이미 무더운 여름에 전력 수요의 11배에 달하는 새로운 기록을 세웠습니다.

수요가 증가함에 따라 전력망 운영자는 자주 사용하지 않는 발전소에 추가 용량을 요청합니다. 이 UCS 비디오에서 설명하는 것처럼 가장 저렴한 소스부터 시작하여 운영 비용을 기준으로 플랜트를 사용(또는 "배치")합니다.

이러한 접근 방식은 연료가 필요하지 않은 자원(특히 태양광 및 풍력)이나 연료비가 낮은 자원(원자력)으로 수요가 먼저 충족됨을 의미합니다. 복합 사이클 가스 플랜트는 일반적으로 그 다음입니다. 더 많은 용량이 필요한 경우 곡선의 상단 또는 하단에는 석탄 발전소, 단순 사이클 가스 "피커" 발전소 또는 심지어 석유 연소 발전소와 같은 공급 옵션이 있습니다. 수십 년 전 전력 부문). 이러한 고가의 전력원을 더 많이 사용한다는 것은 도매 전기 비용이 높아지고 이는 고객의 소매 요금이 높아진다는 것을 의미합니다.

파견 곡선이 더 높아지면 비용뿐만 아니라 오염도 높아집니다. 한 가지 요인은 화석 연료의 불결함입니다. 석탄, 석유, 가스는 공중 보건과 환경을 위협하는 다양한 오염 물질의 주요 원인입니다.

비용-배치 곡선의 상단에 있는 자원 역시 효율성이 떨어지는 경향이 있습니다. 같은 연료를 사용하는 식물이라도 연료를 다르게 사용할 수 있습니다. 복합 사이클 가스 플랜트의 효율은 60%인 반면 가스 피커 플랜트의 효율은 20~35%입니다. 즉, 연료에 포함된 에너지의 최대 80%를 낭비합니다. 미국의 평균 석탄발전소 효율은 약 33%에 불과합니다. 주어진 킬로와트시 전기의 경우 효율성이 낮다는 것은 연료가 더 많다는 것을 의미하며, 이는 오염이 더 많다는 것을 의미합니다.

따라서 극심한 열로 인해 종종 발생하는 추가 전력 수요는 전기를 더 비싸게 만들 뿐만 아니라 전기를 훨씬 더 오염시킵니다.

극심한 열기가 우리 지갑과 폐에 닿는 것만으로도 충분히 손상될 것이라고 생각할 수도 있지만, 더 많은 것이 있습니다. 더 높은 열은 또한 전기의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있습니다.

그 추가적인 불안정성의 한 가지 이유는 높은 전력 수요 때문입니다. 폭염으로 인해 수요가 급증하면 전력망 운영자는 결국 가동 가능한 발전소가 부족해지게 됩니다. 그리고 정전의 원인은 다양할 수 있지만 수요가 공급을 초과할 경우 뭔가 조치를 취해야 합니다.

극심한 열은 또한 발전소에 직접적인 피해를 입히고 잠재적으로 공급 부족을 악화시키고 그리드의 다른 부분에 영향을 미칩니다. 많은 유형의 발전소는 온도가 높을수록 효율성이 떨어집니다. 예를 들어, 화씨 60도 정격의 가스 터빈은 주변 온도가 화씨 100도에 도달할 때 해당 용량의 85%만 생성할 수 있습니다. 원자력, 석탄 발전소, 대부분의 가스 발전소, 소수의 재생 에너지 발전소 등 전기를 생산하기 위해 증기를 만드는 많은 발전소도 냉각수 온도가 올라가면 타격을 입습니다. 또한, 폭염으로 인해 더욱 심해진 산불은 송전선과 전력망의 다른 부분을 파괴할 수 있습니다.

바로 공급부분입니다. 그러나 조명과 에어컨, 냉각 팬을 계속 가동하려면 발전소에서 가정과 기업으로 전력을 공급해야 하며 그곳에서도 높은 열이 발생합니다. 온도가 상승함에 따라 전기를 전달하는 송전선의 능력이 떨어지고, 온도가 높아질수록 선로가 더 처져 잠재적으로 단락이 발생할 수 있습니다. 한편 변압기는 과열되어 고장날 수 있습니다.