독일의 전력생산과 소비 (2021.3)

독일 에너지 통계사이트

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Energy Charts

 

2020년 1년치 통계다.

 

맨 아래 짙은 파랑색인 수력은 독일은 빙하에서 내려오는 물이 연중 내내 일정하게 흐르는 편이고, 연중 강수량도 우리나라처럼 여름에 편중돼있니는 않다. 그래서 저렇게 일년 내내 발전량이 비슷하다. 그래서 운하가 발전했고.. (독일과 노르웨이 등 수량이 엄청 많거나 연중 고른 수량을 보이는 하천이 있는 나라의 수력발전은 치트키나 마찬가지. 우리나라가 부러워해봐야 소용없다)

녹색인 바이오매스는 태울 수 있는 생활/산업폐기물, 임산물(숲을 관리하며 나오는 태울 수 있는 것, 목재를 가공하고 남은 태울 수 있는 것) 등. 

빨강색이 원자력

그 위의 갈색 종류는 석탄이다. 갈탄, 역청탄, 이탄 등. 프로이센 왕국시대이래로 지금까지 계속 파면 나온다(..). 옆 나라 폴란드도.

가운데의 주황색이 가스다. 러시아에서 수입하는 그거,
그 바로 위의 옥색(옅은 녹색)이 풍력이다. 맨 위의 노랑색이 태양광.

 

1년치는 너무 조밀해서 알아보기 힘드니 1달분으로 보면,

2021년 2월분이다.

독일의 경우, 풍력이 꽤 역할을 한다. 북해 연안에 띄운 대단위 해상풍력발전소. (독일도 육상풍력은 말이 많았다. 대형화도 어렵고 관리도 어렵고 소음공해와 민원도 있고) 태양광이 미약한 건 겨울이기도 하다. 독일은 우리보다는 고위도지방이니까. 태양광이 꽤 역할을 한 때를 골라보면, 예를 들어 늦봄. 

 

더 자세히, 지난 1주.

 

 

이걸 떠받치는, 독일의 에너지 수출입.

유럽 전체를 아우르는 전력망그리드가 있다. 그리고 원자력으로 유럽의 기저발전을 떠받치는 프랑스가 이웃이다.^[각주:1]

 

세로축 단위는 GW(gigawatt; 10^9 W) .

 

 

에너지 수출입 2

 

태양광과 풍력 생산량만 본 것이다.

연중 어느 정도 어떻게 나오나. 매우 기복이 심하다. 양수발전, ESS, 에너지 그리드가 필요하다. 이론적으로는 온세상이 '러브앤 피스'라서 지구를 빙 둘러 전력망그리드를 만들 수 있다면, ESS도 필요없겠지. :)

 

생산은 봄여름은 태양광(노랑색, 주황색계열)이 많다. 가을겨울은 풍력(옥색, 녹색, 하늘색계열)이 두드러진다.

 

 

독일의 발전소 용량

세부적으로는,

 

(위) 발전용량은 수력+바이오매스+풍력+태양광 지어놓은 것 합계가 화력+원자력 용량을 넘었다. 하지만 그렇다고 화력발전소를 크게 없앤 것도 아니며 수명연장하고 친환경설비를 추가하고 가스발전에 준하는 가동신속성을 보이도록 개량해 쓰고 있다. 아래 그림을 보면 석탄발전량은 줄고 있지만, 설비는 저런 걸 보면 만약을 위해 설비는 유지하는 모양이다. 원자력 역시 후쿠시마때의 충격으로 그해 없앤 것 말고는 계속 간다.^[각주:2] 2010년대들어 독일의 큐셀이 한화에 넘어가고 독일정부가 재생에너지보조금을 줄이는 등 일이 있었다.

 

 

독일의 발전량(전력생산량)

(아래) 전력생산량을 보면, 태양광은 설비에 비례한 발전량을 보였고, 풍력은 효율을 올렸는지 바람이 좋았는지 설비증설은 정체했지만 발전량은 는 것처럼 보인다. 하지만 설비용량 비율은 과반이지만 발전량 비율은 여전히 1/3수준이다. 그래도 풍력이 있어 이 정도. 태양광은 설비용량대비 발전량이 미약한 수준. ^{[각주:3] [각주:4]}

풍력과 태양광 발전량이 늘었는데, 그것이 늘어난 만큼 버퍼링해주기 위해 가스발전량도 늘었다.^[각주:5] 

 

우리나라의 경우 양수발전(hydro pumped storage generation)은 쓰기 쉽지 않다. 주요 하천의 수자원은 농업용수와 생활용수 공급을 우선하고 있고, 하상계수(유량변동계수)가 높아 수자원변동이 매우 심해 사철 기댈 수 없고, 전력생산을 우선해 보조댐에 강물을 오래 가두었다가 녹조가 생기면 그건 그거대로 시끄럽기 때문에..

 

전체적으로는, 작년인 2020년 태양광+풍력+바이오매스+수력의 생산량 합계가 가스+석탄+원자력을 넘었다.

세부적으로는, 

인데, 이건 바차트에서 보여주는 것. 파이차트와 합계가 좀 다른데 반올림문제?

 

 

독일의 2050년 시나리오는,

풍력을 골격으로 하고, 기복이 극심한 태양광을 보조로 함. 그리고 빈 곳을 수소연료전지/다른 수소발전, ESS와 열병합, 가스발전 등을 조합해 채우고(바이오매스는??), 마지막으로 이웃나라의 전력망에서 빌려 쓴다/남으면 수출한다는 식. 

 

 

 

1. 프랑스는 최근 원자력 발전소 수명을 50년으로 연장했다. 30년쓰고 "고치기 싫다"며 버리자하는 지금 우리 정부와 대비된다. 우리가 프랑스보다 부자나라인가? [본문으로]
2. 우리 정부는 말만 점진적이지 번갯불에 뭐 튀겨먹는 식. 독일은 여론을 수렴하지만 우리 정부는 서류를 왜곡하고.. 그러면서 독일을 본받는단다.. 우리 정부식으로 독일 정부가 밀어부쳐 일했다면 저런 그래프는 나오지 않았을 것이다. [본문으로]
3. 일단 독일은 고위도기도 한데, 한국도 실제로는 크게 다르다고 하기는 뭐한 조건이다. 가동률 15%를 기준으로 우리나라 사업자들이 계산한다고 하는데, 우리집 태양광은 11%남짓 나왔을 게다. 아파트 베란다 태양광 패널은, 발전사업자와 같은 남향 고정이라도 최적 각도보다 급하게 세워 달기 때문에 효율이 떨어지는 이유도 있다. 학교와 아파트 옥상에 달아놓은 패널의 경사각이 그 지역 최적각도에 가까운데 그것과 베란다 미니태양광 각도를 비교해보라. [본문으로]
4. 가동률을 뜻하는 것 같은 차트를 보면, 태양광은 아예 항목이 없고 풍력은 연안이 20%미만, 원양이 40%내외.[/foonote]

    

   그런데 2020년은 코로나19를 탓할 수 있지만 2019년의 전력생산감소는 무엇을 뜻할까?

    

   수력은 하늘만 바라보는 것이니 일정하고,

   바이오매스가 꾸준히 늘다가 일정수준을 유지하는 것 같다. 요즘은 이 구성이 어떻게 되는지 궁금하다. 독일이나 일본 정부는 우리처럼 까탈스럽게, 일반가정에 다양하고 엄격한 분리수거를 요구하지는 않는다던데..

   원자력과 석탄화력발전은 위의 설비용량을 보면 유지하고 있지만, 발전량은 꾸준히 줄여가고 있다.[footnote]독일은 지금도 석탄발전소를 수명연장하고 개량해 사용하고 있는데, 새로 짓지는 않고 고쳐 쓰다가 2035년쯤 끝내려는 듯. 천연가스는 증설 계속, 그 외 수소연료전지외의 수소발전 등을 늘림. [본문으로]

5. 어떤 이유로 전력이 부족하거나 부족할 게 예상되어 발전소에 지시를 내리면, 발전소가 전기를 생산해 제 출력이 나오는 데 필요한 시간이 가스발전소는 분단위고 석탄발전은 시간단위라는 얘기를 읽은 적 있다. 문제는 이런 식으로 간헐적인 발전을 하면, 가스발전소의 먼지배출량이 폭증한다는 것.[footnote]자동차 시내연비가 고속도로연비보다 훨씬 나쁘고 매연이 더 많이 나오는 것과 같은 얘기다. [본문으로]