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제목 : 미국) 그린 수소 생산을 위한 가변 재생에너지와 저장 통합

        (Integrating Variable Renewable Energy and Storage for Green Hydrogen Production)

단위 비용 및 세액 공제, 생산된 수소 1kg당 달러

* 참고사항: BL=기준선; VRE=가변적 재생 에너지; S=장기 에너지 저장; SCC=CO2의 사회적 비용; TC=세액 공제

보고서에서는 수소 생산과 전력 시스템을 통합하여 지속 가능한 에너지 미래를 지원하려는 모델을 제안한다. 이를 위해 11개의 시나리오를 통해 모델의 기능과 시스템 구성 요소 간의 상호작용을 평가하고 향후 연구 방향에 대한 논의를 제공한다.

수소 생산 모델

(시스템 구성) 이 모델은 오프그리드 재생에너지 자원(가변 재생 에너지(VRE)-태양광, 풍력), 장기간 에너지 저장 시스템(LDES) 및 전력망에 연결된 전해조를 최적화하여 수소를 생산하는 방식을 제안한다.

(모델 세부사항) 이 모델은 전력망에 연결된 전해조와 오프그리드 시스템을 최적 배치하여 수소 생산의 경제적 및 환경적 성능을 평가한다.

데이터 요구 사항

시나리오 분석

열한 개의 시나리오를 통해 모델의 기능과 시스템 구성 요소 간의 상호작용을 평가한다. 각 시나리오는 다양한 정책 시나리오, 세액 공제, 탄소 가격 책정 및 배터리 저장 비용에 대한 민감도 분석을 포함하여 수소 생산 비용을 계산한다.

결과 및 결론

(청정 수소 생산 및 넷제로 목표) 청정 수소 생산을 가속화하고 넷제로 목표를 달성하기 위해 재생 가능한 에너지원과 수소 생산 프로세스의 통합이 필수적이다.

(오프 그리드 그린 수소 생산 시스템) 가변 재생 에너지(VRE)와 장기 에너지 저장 시스템(LDES)을 결합한 최적화 모델을 제시하며, 이는 효율적이고 확장 가능한 수소 생산을 지원한다.

(정부 정책 및 인센티브) 탄소 가격 정책과 세금 인센티브 같은 정부 정책이 중요한 역할을 하며, 이러한 정책이 수소 생산 비용을 대폭 줄이고 경제적 지속 가능성을 향상시킬 수 있다.

(오프 그리드 시스템의 장점과 단점) 초기 자본 투자가 많이 필요하지만 장기적으로 비용 절감 및 CO2 배출 감소에 유리하다. 단, 그리드 연결을 통해 얻을 수 있는 일부 부가적인 혜택을 희생할 수 있다.

(향후 연구 방향) 그리드에 연결된 새로운 재생 에너지 생성 용량 통합, 다른 에너지 집약적 산업과의 통합, 재생 에너지 자원 관련 불확실성에 대한 심층 분석 등을 포함할 예정이다.