영국 연구팀, 히트펌프 전환을 위한 대규모 저장 수요 강조

노팅엄 대학의 새로운 연구에 따르면 영국은 약 175테라와트시(TWh) 열펌프 도입을 통해 가정 난방의 탄소 배출을 완전히 없앨 수 있는 에너지 저장 용량. 이 연구는 저널에 게재될 예정입니다. 재생에너지 7월에는 히트펌프 도입의 다양한 단계에서 그리드 수준의 저장 요구 사항을 분석합니다.

이 연구의 주저자인 브루노 카르데나스는 이 과제의 규모를 강조하며, 미래의 저장 수요를 충족하는 것은 "막대한 사업"이라고 지적했습니다. 그는 현재 가스 인프라에 대한 의존도와 대조적으로 다음과 같이 설명했습니다. "가스망은 본질적으로 막대한 저장 용량을 제공합니다. 파이프라인의 압력만 조절하면 유연한 가스 저장이 가능합니다. 이 인프라는 오랫동안 수요 변동을 견뎌왔기 때문에 아직 저장 문제로 인한 어려움을 완전히 체감하지는 못합니다."

분석에 따르면 완전 전기 난방 시스템이 도입되면 영국의 연간 평균 전기 수요가 다음과 같이 증가할 것으로 예상됩니다. 26% 및 최대 전력망 부하 70% 오늘의 수준과 비교했을 때. 모델링된 시나리오는 또한 총 에너지 비용이 4% 증가했는데, 이는 주로 장기 저장 인프라의 필요성 때문입니다. 카르데나스에 따르면, 이는 지하 수소 저장 및 압축 공기 에너지 저장(CAES)과 같은 기술에 대한 상당한 투자가 시급함을 보여줍니다.

연구의 모델링 시나리오에서는 다음 조합이 160TWh의 수소 저장 (약 220일 분의 수요를 충족시키기에 충분함) 및 15 TWh의 CAES (약 10일 동안) 필요한 175TWh 용량을 모두 제공할 것입니다. 배터리는 연구 범위에 포함되지 않았지만, 카르데나스는 배터리가 단기 전력망 유연성에 미치는 현재 역할을 인정하며, 이 기능이 앞으로도 중요할 것이라고 언급했습니다.

연구의 하이라이트 최대 수요 변동 핵심 과제로 꼽힙니다. 히트 펌프의 높은 효율에도 불구하고, 아침과 저녁 난방 급증(오전 5시~8시 및 퇴근 후 시간)과 같은 인간의 행동은 부하 급증을 유발합니다. 카르데나스는 다음과 같이 말했습니다. "이러한 일일 피크는 동기화된 에너지 사용의 직접적인 결과입니다. 가정에 첨단 열 저장 시스템을 도입하고 수요 측면 관리를 도입하더라도 대규모 장기 저장의 필요성을 완전히 없앨 수는 없습니다."

수소 동굴과 같은 기술의 10년 장기 배포 일정을 감안할 때, Cardenas는 지금 행동하는 것이 중요하다고 강조했습니다. "정확한 저장량에 대한 논쟁은 자연스러운 일이지만, 완벽한 데이터를 얻기 위해 조치를 미룰 수는 없습니다. 필요한 용량이 수십 TWh에 달한다는 것을 알고 있으며, 현재 영국에서 운영 중인 그리드 규모의 저장 용량은 사실상 전무한 상황이므로, 그 시급성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다."

이 연구 결과는 영국이 가스 난방에서의 전환을 가속화함에 따라 통합 에너지 인프라 계획에 대한 요구가 커지고 있다는 점에 힘을 실어주고 있습니다.