캘리포니아 주정부는 최근에 새로 짓는 주택에 대해서 태양광 패널을 의무적으로 설치해야 한다고 건축 규정(Building Code)을 개정했다.이러한 규정은 미국에서 처음이어서, 미국의 재생에너지 분야에서 역사적인 이벤트라고 칭송하곤 했다. 하지만 일각에서는 충분치 못한 조치라고 아쉬워했다. 이러한 조치에도 불구하고 2020까지 새로운 주택에 대해 제로에너지(Zero Net Energy, ZNE)를 구현하는데는 미흡하기 때문이다.
왜 그럴까?
캘리포니아 에너지 위원회(CEC, CA Energy Commission)은 FAQ를 통해 개정된 규정과 더불어 필요한 조치들이 무엇인지, 왜 배터리 저장장치(BESS)가 새로운 규정에 포함되었는지 설명하고 있다.
ZNE의 개념을 정확히 살펴보면, 건물에 설치된 발전설비(태양광 등)에서 생산한 에너지량이 건물이 사용하는 에너지량보다 크거나 같은 것을 의미한다. 즉 에너지를 사용하는 만큼 실시간으로 에너지를 생산하여 0kW를 유지한다는 의미는 아니다. Net라는 단어에 주목하자.
FAQ를 보면 캘리포니아의 에너지 수급 상황이 2008년 이후로 급변했다고 한다. 이것은 주로 캘리포니아의 RPS(Renewable Portfolio Standard) 정책과 넷미터링(Net Energy Metering) 정책 때문이다. 이 두 정책은 많은 재생에너지 설비의 보급을 촉진했고, 캘리포니아의 전력망은 10년 전에 비해 훨씬 더 클린 에너지에 가까워졌다.
하지만, 주정부는 만일 이 많은 태양광 에너지들이 낮에 집중되어 전력망에 공급된다면 어떤 일이 일어날지 걱정하고 있다. CEC는 이렇게 얘기한다.
"전력을 생산하는 주택이, 필요없는 시간에 전력망에 전기를 공급하는 것 보다는, 자기가 모두 사용하는 것이 이상적이다. 지붕에서 생산된 전기를 저장했다가, 주택이 전기를 많이 쓰는 저녁 시간에 그 에너지를 사용하면 좋다. 이렇게 하면 그 주택은 전력망에 아무런 영향을 미치지 않는다."
말인즉슨, ZNE 요구사항을 맞추려고 일부러 전력망에 전기를 내보내지 말라는 것이다.
CEC는 새 규정을 넘어서서 주택이 에너지를 생산하고 소비하는데 있어, 무조건 태양광 에너지를 생산하는 것 보다는 "전력망이 요구하는 바에 따라 전력 공급/수요를 조절하는 것"이 궁극적으로 탄소배출을 줄이는 것이라고 강변한다. 이것이 바로 처음으로 건축 규정에 배터리에 대한 조항이 들어간 이유이다.
새 규정은 BESS의 설치 동기로 다음을 제시한다.
1) BESS를 설치할 경우, 설치해야 하는 PV 패널의 규모를 줄일 수 있다.
2) BESS를 설치할 경우 "에너지 설계 평가 요구사항(Energy Design Rating Requirement)"에 유리하다. 이것은 주택이 새 규정을 따르는지에 대한 평가의 주요 요소이다.
이런 규정을 만족하려면 BESS에 다음과 같은 요구 조건을 하나 이상 만족해야 한다.
1) 최대한 태양광 에너지를 자가 소비(Self-consumption)해야 한다. (되도록 생산한 전기를 전력망에 내보내지 말고, 저장해 두었다가 자기가 쓰라는 것)
2) 전력망에서 공급이 우세일 때는 내보내지 말고(낮시간), 부하가 높고 공급이 부족할 때(저녁) 내보낼 것. 즉 Load Shift 할 것
3) 전력망에 협조할 것(Grid Harmonization). 기본적으로 수요반응(Demand Response) 같은 전력망 밸런싱 이벤트 발생시 적절하게 반응할 것.
비상전원(Backup Power)는 언급되지 않았음에 유의하자. 비상전원은 허용된다. 하지만 배터리를 이 용도로만 쓰는 건 안된다. 비상전원용 배터리라도 위의 세가지 조건 중 하나 이상을 만족해야 한다.
이러한 가이드라인은 가정에 설치된 BESS가 전력 계통의 좋은 이웃이 되기를 바라는 희망이 담긴 것이다. 그래서 태양광 발전기는 계통이 원치 않을 때(공급이 너무 많을 때)는 발전이 제한되어야 한다.
CALSSA(California Solar & Storage Association) 의장 베네뎃은 "태양광의 과발전은 금지되어야 한다. 지붕에는 태양광을 차고에는 배터리를 놓는게 필수적이다"라고 강변한다.
ZNE 규정을 넘어서서 쓰고/안쓰고, 전력망의 변덕스런 요구사항을 만족시킬 수 있는 유연성이 더 중요하다. 그래서 CEC는 BESS를 전력망의 미래에 중요한 파트라고 생각한다.
ZNE가 건물에 요구되는 올바른 목표일까? 만일 탄소 배출을 줄이는게 목적이라면 충분치 않은 목표이다. CEC는 이렇게 대답한다. 건물들이 에너지 생산과 소비를 클린 에너지 수급 상황에 따라 이동하고 조절할 수 있어야 탄소배출 목표를 달성할 수 있다고.
그래서 ZNE를 넘어서서 FRE(Flexible Responsive Energy)가 새로운 목표가 되어야 한다.
Source: https://www.cleanegroup.org/why-californias-new-home-solar-requirement-includes-batteries-and-not-zero-net-energy/
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