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제목 : 미국) 해상 풍력 발전 검토: 미국 대서양 및 걸프 연안을 따라 해상 풍력 발전단지의 효과, 이점 및 비용

        (Offshore Wind Power Examined: Effects, Benefits, and Costs of Offshore Wind Farms Along the US Atlantic and Gulf Coasts)

해상 풍력 발전단지가 에너지원별 발전에 미치는 영향

해상풍력은 태양광 및 육상 풍력과 다른 시간적 패턴을 가지고 있어 재생에너지 공급의 일관성을 높이고 천연가스와 석탄발전을 줄일 수 있다. 이에 따라 재생에너지의 의존도를 높여 탄소배출량을 줄일 수 있어 인구 밀도가 높은 해안 지역에 전력을 공급하는 데 적합하다.

미국은 대서양과 걸프 해안을 따라 20개가 넘는 해상 풍력 발전에 대해 이미 계약을 체결했으나, 최근 비용 증가로 인한 계약 취소 및 재협상된 경우 주 정부는 결정을 재고해야 하며, 추가로 지원할 해상 풍력 발전소의 수를 결정해야 한다.

이러한 결정을 돕기 위해 미국 대서양과 걸프 해안을 따라 계획되거나 제안된 32개의 해상 풍력의 여러 효과를 예측하고 평가한다. 해상 풍력 발전소가 2035년에 다른 에너지원 생산 용량, 발전, 배출, 건강, 전기 및 천연가스 고객 비용, 전기 및 천연가스 공급 산업의 이익, 순 정부 수입에 어떤 영향을 미칠지 분석하였다.

해상 풍력 발전 시뮬레이션

해상풍력 발전단지의 효과를 추정하기 위해 2035년 미국 전기 시스템에 대한 두 가지 가능한 미래를 시뮬레이션한다. 첫번째는 이 32개 해상풍력 발전단지가 있는 경우, 두번째는 해상풍력 발전단지가 없는 경우이다.

미국과 캐나다의 전기 부문에 대한 현실적인 시뮬레이션을 허용하는 동시 용량 확장 및 최적 전력 흐름 모델인 엔지니어링, 경제 및 환경 전기 시뮬레이션 도구(E4ST; RFF 2022)를 사용한다.

해상 풍력 발전 분석 결과

모델링된 해상 풍력 발전 인접 지역에서 해상풍력은 화석연료 발전량을 줄일 수 있는데 화석 연료는 2035년 예상 총 발전량의 27%를 공급하지만 해상풍력은 55%가 공급될 것이다.

(대상) 미국 대서양과 걸프 해안을 따라 계획되거나 제안된 32개의 해상 풍력 발전

(CO2 배출량) 해상 풍력 발전량 1MWh당 0.27톤 CO2e의 비율로 GHG 배출량을 줄인다.

(환경적 가치) 해상 풍력은 NOX, SO2, PM2.5 배출량을 줄여 미국에서 연간 약 520건의 조기 사망을 예방하며, 이는 해상 풍력 발전 1MWh당 약 80달러의 가치가 있다.

(중간 비용) 해상 풍력 발전 1MWh당 전기 공급의 총 순 비환경적 비용이 6달러 증가하여 순이익은 74달러, 편익-비용 비율은 14대 1이 된다.

(생산자 및 수요자) 해상 풍력 발전 1MWh당 평균적으로 전기 및 천연가스 가격 인하로 수요자에게 36달러의 이점이 발생하고, 이는 천연가스의 수요를 절감하고, 부분적으로 전기 및 가스 공급업체가 평균 생산 비용에 대해 얻는 평균 이익 마진을 줄임으로써 천연가스 및 전기 가격을 낮춘다.

이러한 결과에 영향을 미치는 요인에는 주 및 국가 정책, 다른 발전 유형의 비용, 송전 확장 등이 있다. 고비용 사례에서도 추정 순이익은 61달러/MWh이고 에너지 가격 인하 측면에서 에너지 사용자의 이익은 27달러/MWh이다.

최근 발표된 새로운 미국 발전소 GHG 및 NOX 배출 규정 없이 시뮬레이션한 대안 사례에서도 순이익이 다소 더 큰 결과가 나왔다.