전력산업의 이해와 미래 그리고 수소에너지

1. 전력산업

큰 그림을 구상하고 투자에 대한 가이드라인처럼 분야 종목 그리고 세계적인 상황까지 고려해야 된다.

전력산업의 미래는 당연히 친환경적으로 바뀔거라 믿어 의심하지 않는다. 하지만 그 속도의 차이는 유가와 밀접하게 관련되어 있다고 생각한다.

코로나 시대에서 기후변화와 관련되어 상당한 이슈가 되었고 전기차의 시대가 상당히 당겨질 것으로 예상했다. 그것은 전력산업 분야에서 수소 에너지의 이슈 또한 비슷했다.

 

2. 전력 산업의 이해와 수소에너지

1) 현재 전력망 구조

현재 전력산업의 구조를 보게 되면 원자력과 화력 발전소의 거대한 발전단에서 송전망을 통해 수요단까지 송배전을 진행한다.

이 과정에서 전압과 교류와직류를 변경해주어야 한다. 이런 분야는 망에 대한 투자부터 대규모 공급단에 대한 투자 아무나 하기 힘든 거대한 자본력이 필요하다.

보통은 대기업이나 국가단위에서 진행하는 사업이 많으며, 한국 또한 원자력과 화력 쪽에 공공기관이 많은게 그 이유다. 그래서 한국전력은 공기업으로 존재하고 있으며 송배전을 담당하고 있다.

정확한 수요예측이 불가능하고 공급이 부족해지면 전력망 자체가 붕괴되기 때문에 공급은 항상 여유있게 가져가야 한다.

2) 기저부하와 첨두부하

원자력이나 화력과 같은 대규모 발전단은 일정한 발전량의 공급이 가능하기 때문에 보통은 기저부하라는 것을 담당한다.

기저부하란 특정 기간 동안 전력망에 걸리는 최소한의 부하수요를 의미하며, 보통은 가장 저렴한 공급망이 담당하고 있다.

첨두부하는 수요에 따라 변동이 생기는 부하로 전기생상의 변동성을 가지고 있는 가스발전이나 수력등이 보통 담당한다.

3) 전력의 이해

한국은 전력, 전압이 일본의 110V보다 높은 220V이다. 이 뜻은 우리 몸으로 비유하면 혈관의 크기를 말할 것이다. 그래서 더 많은 전류가 잘 흐를 수 있다고 보면 된다.

그리고 품질이라 볼 수 있는 주파수라는 개념이 있다. 이를 우리 몸에 대비하면 심장박동으로 표현하고 주파수가 흔들린다는 뜻은 공급망이 흔들린다고 이해하면 된다.(그래서 전력은 항상 수요와 공급이 맞아야 한다)

그래서 태양광이라는 발전단은 햇빛에 따라 발전량의 변화가 크기 때문에 전력 품질에 영향을 준다. 이 때문에 과거에는 수요예측이 중요했지만 이제는 태양광 발전량이 증가되면서 공급예측도 중요해지고 있다.

4) 수소 에너지 앞으로의 미래

인류사를 보면 에너지의 발전은 에너지 밀집도는 증가하고 친환경으로 전환되어 왔다. 그리고 현재 인류가 사용하는 최고의 에너지원은 원유라고 생각한다. 배럴이란 단위로 규격화되고 상업적인 이용부터 에너지로의 사용도 다른 에너지원들에 비해 용이하다.

인류가 사용하는 에너지는 이제 전기의 형태로 사용되고 있다. 전기는 휘발성이 강해서 이를 저장하려면 배터리가 있어야 한다. 하지만 배터리의 에너지 밀집도는 아무리 높인다 하더라도 부족하기 마련이다.

그래서 앞으로 미래는 친환경인 수소가 에너지를 저장하는 하나의 수단이 될 거라고 생각한다. 태양광으로 낮에는 넘처나는 전기에너지를 배터리뿐 아니라 수소로 저장이 가능하다면, 밤이 될 때 수소를 다시 전기 에너지로 전환하여 사용하는 것이다.

물론 기저부하를 담당하는 발전이 필요하기 때문에 SMR 같은 소규모 모듈원전이 미래에 주목받을 거라 이야기하는 것이다.

그렇다면 지금과 같은 대규모 전력망이 아니라 분산망으로 소규모의 전력망 단지가 형성되고 스마트 그리드를 통해 전력수요와 공급의 예측을 통해서 안전적인 전기 사용이 가능해지는 것이다.

3. 결론

현재 전력망을 미래의 망으로 전환되려면 상당한 투자가 필요하다. 아마 쉽지 않은 투자가 일어나야 할 거라 본다.

그리고 이러한 친환경으로의 대 전환은 정책적인 영향도 있겠지만 세계정세에도 영향을 받는다. 중동과 러시아 우크라이나의 정세 불안으로 유가가 높은 값을 계속 유지한다면 이 속도가 진척되겠지만, 저유가가 유지된다면 이 속도는 생각보다 느릴 수 있다.

마지막으로 원유의 선물시장처럼 수소 또한 선물시장이 생길 거라 생각한다. 물론 이를 위해서는 수소를 규격화할 수 있는 기술적인 개발이 필요하겠지만 말이다.