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Bloomenergy Korea

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전력 공급 유연성 확보는 에너지 전환을 위한 선전 문구에 그치는 것이 아닌 반드시 이루어야하는 일입니다. 기후 변화로 인한 악천후는 미국에서 직면하고 있는 정전 사태를 초래하는 가장 중요한 요인으로 지목되고 있습니다. 모든 정전 사태는 임금, 제품 재고, 생산 및 전력망 시설에 큰 영향을 미치며 이는 결국 수억 달러에 달하는 크나큰 경제적 손실로 이어집니다.

2003년부터 2012년까지 미국에서 기후 요인으로 초래된 정전 사태로 인한 손실은 약 180억에서 330억 달러에 달했습니다. 슈퍼 태풍 샌디가 강타했던 2012년의 경우, 기후 변화가 경제에 영향을 준 금액은 그해 평균 520억 달러까지 치솟기도 했습니다. 기후 변화로 인해 악천후의 빈도수가 증가하는 가운데, 이로 인해 초래되는 경제적 손실은 점점 증가할 것입니다.

기업들은 이제 사업 전력을 수립할 때 기후 변화로 인해 사업에 지장을 받지 않도록 하는 에너지 수급 차원에서의 전략도 함께 수립해야 하는 과제를 안고 있습니다. 즉, 예측하기 힘든 기후에 대비함과 동시에 탄소 배출도 감축할 수 있는 에너지 사용 전략도 고민해야 하는 실정입니다.

청정 에너지 시대로의 전환은 많은 부분 풍력과 태양광에 의존하게 될 것입니다. 하지만 재생에너지의 간헐성은 특히 최근과 같이 기후 변화로 인해 그 어느 때보다 전력 공급에서의 유연함이 필요한 시기, 기업들에게 안정적이고 유연하게 전력을 공급하는 데 한계로 작용합니다. 많은 기관들에서 배터리와 태양광 발전
설비를 갖추었음에도, 유연한 전력 공급을 위해 환경 유해한 디젤 발전기를 운용하고 있습니다.

산업에 필요한 전력 공급

재생에너지의 간헐성에 대비하는 방법으로 전력 수요과 공급의 균형 유지를 위해 빠른 시간에 전력을 유연하게 공급할 수 있는 연료전지 기반 마이크로그리드 (분산발전)를 꼽을 수 있습니다.

연료전기 기반 마이크로그리드(분산발전)는 다른 재생에너지나 분산전원 기술과는 다르게 에너지원의 이용 가능성과 간헐성에 제한을 받지 않습니다. 마이크로그리드 발전을 기존 전력망에 의존하지 않고 자체적으로 전력을 발전하여 정전 사태에 대비할 수 있다는 장점이 있습니다. 나아가, 연료전지 발전은 바이오가스, 수소, 지속가능한 방식으로 공급되는 천연가스, 또는 산소를 기반으로 운영될 수 있어 날씨 및 계절의 영향에서도 자유로운 장점이 있습니다.

병원

병원은 태풍에 의한 정전 시에도 전력을 공급받을 수 있도록 유연하고 안정적인 전력 공급망을 갖추고 있어야 한다. 그러나 안타깝게도, 현재 청정하고 유연한 발전원이 널리 공급되어 있지 않은 관계로, 많은 병원들이 정전사태에도 필수 시설에 전력을 공급하기 위해 디젤 발전기를 비상발전원으로 사용하고 있는 실정입니다.
디젤발전기는 공기오염의 주범으로 여겨지고 있으며, 암을 일으킬 수 있는 황산화물 및 질소산화물과 같은 오염 물질을 배출하며 지역 사회의 건강을 위협하고 있습니다. 더구나, 병원들은 디젤 발전기를 비상전원으로 사용할 시 일부 수술은 진행할 수 없기도 합니다.

마이크로그리드 발전은 유연한 발전 솔루션을 제공하며 병원들이 디젤 발전기와 같이 “청정하지 않은” 발전원에 의존하는 것을 줄여줍니다. 마이크로그리드 발전 시스템에 연료전지를 포함하면서, 블룸은 안정적이고 유연한 전력을 병원에 공급하여 병원이 디젤 발전으로 수행할 수 없던 수술들도 실행할 수 있도록 하고 있습니다.

캘리포니아주 온타리오시에 위치한 카이저 퍼머넨테 병원은 기존의 디젤발전기에 의존하지 않고 재생에너지를 비상 발전원으로 사용할 수 있음을 보여주는 마이크로그리드 시스템을 개발하고 있습니다. 카이저는 자사 병원들 중 세 곳에 이런 마이크로그리드 발전을 설계하고 있습니다. 카이저에서 도입하려는 마이크로드리는 태양광, 블룸에너지의 1MW급 고체산화물 연료전지, 그리고 배터리 저장시설을 갖춘 발전시설로 설계되어 병원이 디젤발전기를 비상전원으로 사용하지 않고도 운영될 수 있음을 보여주고 있습니다.

유통/소매점

미국 내 유통/소매점의 1/3이 매월 정전을 겪고 있습니다.

이 중 41%가 1시간 이상 전력없이 운영을 하고 있습니다. 유통/소매점들은 여러 시설들의 각기 다른 특정한 니즈를 충족시키기 위한 전력 솔루션을 필요로 합니다. 일반 소매 점포이던 유통 센터이던, 창고던 생산시설이던, 유통/소매점들이 직면한 가장 어려운 점은 치열할 경쟁과 적은 마진율 상황에서 가장 생산적으로 운영할 수 있는 방법을 찾아야 한다는 것입니다. 나아가, 유통/소매점들은 고객들이 필요로 하는 때에 서비스를 제공하기 위해 악천후 시에도 영업을 이어갈 수 밖에 없습니다. 따라서, 유통/소매점들은 정전사태를 일으키는 태풍을 맞이하였을 때에도 안정적이고 유연하며 청정하게 전력을 지속적으로 공급받을 수 있어야 합니다.

2019년 미동부를 덮친 이상고온현상과 태풍으로 인해 초래된 대규모 정전 사태로 뉴욕은 6시간 넘게 암측에 휩싸였으며 이로 인해 미국 대규모 소매 체인점도 영향을 받았습니다. 대규모 정전사태 중에도 이 소매 체인점은 블룸에너지의 마이크로그리드 발전으로 영업을 이어나갈 수 있었습니다. 이 소매 체인점들은 모두 블룸에너지의 연료전지로 평상시에 버금가는 전력을 거의 모두 공급받았으며 지역 전력망의 정전과 상관없이 영업을 할 수 있었습니다.

캘리포니아주 하프문(Halfmoon), 사라토가(Saratoga), 암스테르담(Amsterdam)시에 위치한 홈디포(Home Depot) 점포들은 블룸의 연료전지를 도입함으로서 청정하지 않은 디젤발전기에 더 이상 의존하지 않게 되었습니다. 연료전지는 유연한 전력을 공급할 뿐만 아니라, 기존 화석연료에 기반한 발전에 비해 많게는 50%정도 온실가스 배출을 줄이며 보다 청정한 전력을 공급하고 있습니다.

데이터센터

데이터센터는 전세계가 디지털 세상을 유지할 수 있게 함과 동시에 전세계 전력 사용량의 약 3%를 소비하고 있습니다.

지속적으로 일정한 부하의 전력을 공급받아야 하고 전력 공급에 있어 안정성이 담보되어야 한다는 점을 고려하였을 때, 데이터센터는 현장 전력 발전의 필요성이 대두되는 산업군 중 하나입니다. 데이터센터에서 일어나는 정전은 바로 재무적 및 보안상의 막대한 손실로 이어집니다. 2016년 포네몬 연구소 (Ponemon Institute)에서 발표한 보고서에 따르면 정전으로 인해 데이터센터가 입는 손실은 다운타임 1분당 미화 8,851달러에 이르는 것으로 보고되었습니다. 2017년에는 데이터센터들의 약 19%가 매월 정전을 경험한 것으로 나타났습니다.

전력망 과부하와 불안정한 전력 공급이 늘어가는 가운데 점점 많은 데이터센터들이 현장에서 바로 전력을 공급받을 수 있는 발전원으로 디젤 연료를 대신할 시스템을 찾고 있습니다. 미래의 데이터센터라는 비전을 달성하고자 에퀴닉스(Equinix)는 기존 전력망은 비상전원으로 사용하고 연료전지를 주요 발전원으로 운영하는 시스템을 도입하고자 블룸과 파트너쉽을 체결하였습니다.

에퀴닉스사에서 단행한 이 투자는 에퀴닉스사의 직원들과 회사가 위치한 지역 사회에 긍정적인 영향을 미치도록 하겠다는 회사의 지속가능 프로그램의 중요한 이정표였습니다. 에퀴닉스사의 연료전지 발전 프로그램은 데이터센터에 전력을 연중무휴 항시 공급하는 것을 넘어 기존 전력망과 비교해 20~45% 더 청정한 전력을 효율적으로 공급합니다.

반도체 산업

반도체 생산회사는 경제적인 사업 영위를 위해 통상 24시간 쉬지 않고 운영됩니다. 복잡한 반도체 리소그래피 공정(photolithographic process) 과정 중 전력 공급에 차질이 생기면 반도체 칩에 손상이 가고 이는 결국 생산과 수익의 손실로 이어집니다. 이런 반도체 생산시설에서는 추후에 추가적으로 발생하는 정전이 생산 시설에 엄청난 영향을 미칠 수 있기 때문에 통상적으로 무정전전원공급장치(UPS)에서 공급하는 품질의 전력을 공급받을 수 있게 대비를 합니다.

2021년 겨울 태풍으로 인해 텍사스에서 대규모 정전 사태가 발생하였을 당시, 여러 반도체 생산 공장들이 생산을 중단하였고 이는 공급망의 지연과 차질로 이어졌습니다. 자동차 반도체 생산회사 중 가장 큰 회사인 NPX 반도체는 텍사스의 정전사태로 어려움을 겪었던 회사 중 하나로 텍사스주 오스틴시에 위치한 두 공장이 생산을 중단할 수 밖에 없었으며, 오스틴 전력회사의 전력망에 의존하고 있던 삼성전자도 어려움을 겪을 수 밖에 없었습니다. 전력이 복구된 뒤에도 생산을 중단한 회사들이 다시 공장을 가동시키기까지는 수주의 시간이 소요되었으며 이는 수십만에서 수백만 달러에 이르는 손실로 이어졌습니다.

한편, 큰 규모의 반도체 생산 회사들은 수십억 킬로와트의 전력을 소모하며 수백만톤의 이산화탄소를 배출하고 있습니다. 청정하고 안정적인 전력을 효율적으로 공급하는 솔루션은 이 회사들에게 가장 필요하고 적합한 해결책이 될 것입니다.

다양한 솔루션

캘리포니아주에서는 악천후 또는 거센 바람이 예상되는 시기 일어날 수 있는 산불에 대비하여 공공안전전력차단(Public Safety Power Shutoffs)를 실시하고 있습니다. 뉴잉글랜드 지역에 불어닥친 눈폭풍으로 인해 대규모 정전 사태가 일어났을 당시 지역사회는 연료전지 기반의 마이크로그리드로 빛과 난방을 공급받을 수 있었습니다. 이제 언제 닥칠지 모를 자연재해의 위험에 대비할 때입니다. 유연한 전력 공급은 이런 위험을 대비하기 위해 필요한 해결책입니다.

예상치 못한 정전으로 인해 초래될 수 있는 영업 및 재무적 손실에 대비하십시오. 블룸에너지의 고체산화물(SOFC) 기술은 다른 재생에너지원들의 한계인 간헐성을 뛰어넘어 전력을 항시 안정적으로 공급합니다. 블룸에너지의 연료전지는 여러 연료를 기반으로 운영되는 유연한 전력원이며, 기존 그리드망과는 독립적으로 운영될 수 있는 효율적인 분산 전원 솔루션입니다.