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Bloomenergy Korea

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기후변화, 노후화 되어가는 전력망, 그리고 인플레이션. 이 모든 현상이 한꺼번에 산업계를 덮치며 제조사들은 예측가능하고 안정적인 전력을 공급받기 위해 안전하고 신뢰할 수 있는 연료전지를 설치하고 있습니다.

도전 과제

바이오기술과 제약회사들은 불안전한 전력 공급으로 초래되는 엄청난 비용을 감당해야 하는 위험에 노출되어 있습니다.

2018년 초강력 허리케인 플로렌스가 미국 캐롤라이나주들을 강타했을 때 기록적인 홍수와 시속 100mph의 강풍을 동반하며 노스캐롤라이나주에서만 160억 달러에 달하는 피해를 입었습니다. 위협적인 강풍에 나무들은 쓰러졌고 전력망도 끊겼으며 수백 수천명의 주민들이 대피하였습니다. 이뿐만 아니라 해당 주에 있는 많은 생산 시설들도 영향을 받았습니다.

다국적 제약회사인 화이자(Pfizer)는 주사제 의약품을 생산하는 노스캐롤라이나주 시설의 운영을 중단할 수 밖에 없었습니다. 머크(Merck & Co.)와 노바티스(Novartis) 도 태풍으로 운영을 잠시 중단했습니다.

초강력 허리케인 플로렌스와 같은 악천후가 점점 자주 일어나고 있습니다. 이는 더이상 허리케인, 눈폭풍 또는 산불이 자주 일어나는 특정 지역에서만 일어나는 현상이 아닙니다. 최근 미국 전역에 걸쳐 악천후로 인해 초래된 정전의 횟수가 2010년부터 2019년까지 10년간 일어난 횟수에 비해 약 70퍼센트 가량 증가했습니다.

바이오테크 및 제약회사의 생산 시설들은 불안정한 전력 공급에 매우 취약합니다. 이 시설들이 위치한 건물은 규모가 크고 복잡하게 설계되었으며 많은 자원을 소비하면서 운영됩니다. 또한, 생산하고 있는 제품들이 매우 민감한 분류의 제품이여서 건물내 공기질과 온도 유지 및 조절이 매우 중요합니다. 예상치 못한 정전으로 인해 발생하는 비용을 차치하더라도 시설을 건설하고, 운영하며 유지하는 데에만 엄청난 비용이 소요됩니다.

기존 전력망에서 일어나는 정전 사태는 현재 많은 생산 시설들이 직면하고 있는 문제점입니다. 정전이 일어나면 생산이 지연되어 엄청난 금액의 손실을 입게 되고, 연구, 저장 및 제품 보관 등에 차질이 생기면 큰 금전적 피해를 보게 됩니다. 생산 시설의 가동을 중단시키고 다시 가동하는데는 엄청난 비용이 소요되며 많은 경우 어느정도의 금전적 비용이 소요되는지 추산도 어려울 정도입니다.

간단한 통계 수치

  • 제약 제조사들은 연간 6회에서 8회 정도의 전력 끊김 현상을 경험하며 이는 대부분 순간 전압강하(voltage sag)에 의해 초래됩니다.
  • 업계 전문가들은 전력 끊김 현상의 30 ~ 70퍼센트 가량은 저품질의 전력에 의해 발생하다고 추정합니다. (출처: Rockwell Automation)
  • 업계 전문가들에 따르면 전력 끊김 현상으로 인해 제약 제조사들이 감당하는 손실액은 정전이 일어나는 시간당 50만 달러에 이르는 것으로 추산하고 있습니다.

신재생에너지의 단점 상쇄

바이오테크 및 제약사들이 유연하고 안정적인 전력 수급의 문제를 해결하는데 관심을 기울이고 있는 이때 탄소중립의 미래에 대한 포부와 증가하는 에너지 비용에 따른 영향 등으로 전력 공급에 있어 어떤 선택을 하느냐가 매우 중요해졌습니다. 에너지 전환에 있어 분산 발전은 매우 중요해지고 있으며 전력 수급에 있어 더 큰 자립성과 자율성을 원하는 소비자들에게 확실한 방향을 제시하고 있습니다.

대부분의 분산에너지원(DER)은 자립성이 있지만 모든 분야에 적용 가능하지는 않습니다. 예를 들면, 풍력과 태양광 같은 경우 재생적인 면에서는 매우 훌륭한 에너지원이지만 간헐적인 특성때문에 전력의 유연한 공급에 대한 해결책으로 고려하기에는 현실적인 한계가 있습니다. 지난 수십 년 동안 디젤발전기가 현실적인 대비책으로 자리매김해왔습니다. 그러나 디젤발전기는 거대한 일체형 방식의 기계장치로 유연한 작동에 한계가 있으며 운영시 발암물질을 포함한 40여개가 넘는 환경 오염 물질을 배출합니다. 무정전 전원 공급 장치(UPS)도 예상치 못한 전력 끊김에 대비하고자 도입하는 장치로 주로 단시간의 정전에 보조 전원으로 쓰이는 임시 방편의 장치입니다. 문제는 대부분의 무정전 전원 공급 장치들이 비싸며 배터리로 작동되어 가동 시간이 짧다는 점입니다. 안정적인 전력 공급을 위해 환경적인 문제를 무시해서는 안되며 지속가능한 결정을 위해서는 믿을 수 있는 에너지원의 중요성을 간과해서도 안됩니다.

나아가 최근 전력소비량이 증가하고 인플레이션으로 인해 가파르게 상승하는 전력비용으로 인해 재정적인 예측가능성이 가장 중요한 항목으로 고려되고 있습니다.
이런 단기 비용 상승 요인들은 이미 복잡한 에너지 구매 환경에서의 여러 비용들을 증가시키고 있으며 기업들은 이런 리스크 상황에서 사업을 보호하기 위한 솔루션을 적극적으로 모색하고 있습니다.

현재 많은 바이오테크와 제약사은 풍력과 태양광 단지를 만들며 재생에너지 전력을 도입하려는 노력을 하고 있습니다.

재생에너지 발전 단지는 통상 다음 두 가지 방법으로 만들어집니다. 첫째, 기업은 기존의 전력망보다 청정한 전력을 제공하는 태양광 단지를 조성하여 현장에서 필요한 전력을 비용 효율적으로 공급하며 지속가능성을 극대화하려는 노력을 합니다. 그러나 이 프로젝트들은 기업이 필요로 하는 전력량의 일부만 공급하며 충분한 전력을 공급하는데 한계를 가지고 있습니다.

두번째 방법은 도심 외곽 지역에 대규모의 태양광 또는 풍력 단지를 건설하여 재생에너지원으로 생산된 전력을 기존의 전력망에 공급하고 재생에너지 공급인증서(REC)를 발급받는 것입니다. 그러나 이런 경우, 재생에너지 단지에서는 재생에너지를 생산하고 있지만 전력을 사용하는 기업의 시설은 기존의 전력망에서 공급하는 전력을 사용하고 있어 실질적으로 완전히 재생에너지를 사용하고 있다고 보는데 한계가 있는 것도 사실입니다.

연료전지 마이크로그리드

연료전지는 전력 수급에 있어 더 큰 통제권을 가지고 싶어하는 고객들에게 이상적인 솔루션입니다.

연료전지는 여러 다양한 복잡한 설계의 마이크로그리드망을 건설하는데 중요한 기반이 되며 이는 여러 기업, 지역 사회 및 전력 회사들에게 상당한 이점을 제공합니다. 태양광과 배터리 저장 등이 간헐성이 짙은 특성을 가진 반면, 연료전지 기술은 24시간 365일 전력을 필요로 하는 고객들에게 매우 유용한 솔루션입니다.

연료전지는 에너지를 필요로 하는 현장에서 바로 가동되어 전력을 공급할 수 있고 인구가 많은 지역과 상관없이 어느 장소에나 설치될 수 있으며 날씨에 구애받지 않고 작동됩니다. 고객들은 연료전지를 통해 UPS가 제공하는 전력과 같은 품질의 전력을 바로 공급받으며 전력품질에 대한 우려를 해소하고 장시간의 정전사태에도 안정적으로 전력을 공급받을 수 있습니다. 실제로 블룸의 마이크로그리드 플랫폼은 캘리포니아에서 발생한 5.5일의 정전 기간동안 한 제조시설에 전력을 공급하기도 했습니다.

또한, 연료 유연성을 자랑하는 블룸의 연료전지 플랫폼은 천연 가스를 가장 효율적으로 사용하고 물 소비와 온실가스 배출을 획기적으로 줄여 지역사회의 공기질 개선에 도움을 주고 있습니다. 향후 재생에너지가 경제적인 규모로 공급이 가능한 때가 도래하면 블룸의 플랫폼은 탈탄소화를 이끄는 발전원으로 가동할 수 있습니다.

고체산화물의 장점

블룸 에너지 서버의 핵심인 고체산화물 연료전지 기술은 유연하고 안정적인 전력 공급, 지속가능성, 그리고 비용 예측면에서 탁월한 강점을 보이며 신재생에너지가 지니고 있는 단점을 효과적으로 극복했습니다. 블룸의 연료전지는 전력을 소비하는 현장에서 바로 발전되어 전력을 공급하기 때문에 기존의 송배전망에 의해 초래되는 문제점 및 한계에서 자유로울 수 있습니다.

유연성

항시 가동되는(always-on) 마리크로그리드 솔루션으로 운영되는 블룸 에너지 서버는 기존 전력망에 연동되어 운영될 수 있고 정전시에는 독립적으로 운영되어 전력을 공급하게 됩니다. 연료전지 발전은 전기수요가 피크를 칠때 전력망에 과부하가 걸려 전력공급에 문제가 생기거나 허리케인 플로렌스와 같이 악천후가 덮쳐 전력망에 이상이 생겼을 때에도 안정적으로 전력을 공급하는 역할을 수행합니다. 연료전지는 지하에 매설된 파이프라인 시스템을 통해 연료를 공급받기 때문에 악천후의 영향을 덜 받습니다. 따라서 예상치 못한 전력 중단 사태에도 안전하고 지속적으로 전력을 공급하여 고객들이 정전으로 인한 엄청난 금전적 손실을 입지 않도록 지원합니다.

지속가능성

블룸에너지의 연료전지는 연소과정 없이 화학반응만으로 천연가스, 바이오가스, 또는 수소를 이용하여 전기를 생산합니다. 또한 60퍼센트 이상의 업계 최고 효율로 전력을 생산함과 동시에 황산화물, 질소산화물과 각종 미세먼지 등 환경오염 물질을 배출하지 않습니다.

예측가능성

최근 전력 비용의 변동성이 높아진 가운데 저렴하고 예측가능한 전력 비용은 제조사들에게 있어 매우 중요한 고려사항입니다. 블룸에너지의 고체산화물 플랫폼은
고객들이 정전으로 인한 수억달러에 달하는 손실을 피할 수 있도록 도와줍니다. 또한, 고객들에게 다양한 파이낸싱 옵션들과 서비스 기간을 정할 수 있는 선택권을 주어 전력비용 중 많은 부분을 정해진 금액으로 고정시킬 수 있게하며 전력비용의 상승과 변동성 위험에 대비할 수 있도록 지원합니다.

결론

바이오테크와 제약사들이 미래의 에너지와 관련한 결정을 내릴 때, 앞으로 탈탄소화에 대한 약속과 유연한 전력 수급에 대한 니즈를 고려하게 될 것입니다.

생산적이고 규율에 부합하며 제품의 질을 보장하는 생산환경을 조성하기 위해 기업은 사업의 연속성을 저해하는 요인과 생산 중단의 위험에 대비하기 위한 모든 수단을 고민하고 실행에 옮깁니다.

블룸에너지는 안정적으로 전력을 공급하는 전력 발전 솔루션의 신뢰할 수 있는 파트너입니다. 블룸의 독보적인 고체산화물 플랫폼은 전력을 소비하는 현장에서 바로 전력을 생산하여 고객들이 전력 끊김의 위험에 대비하고 청정하고 경제적인 전력을 사용할 수 있도록 합니다.