Panasonic의 새로운 40억 달러 규모의 배터리 공장은 지속 가능성의 모범이 되고자 합니다. 이 공장은 연기를 내뿜을 필요가 없는 완전한 전기 공장으로 설계되었습니다. 완공되면 축구장 48개 크기로, 4,000명의 인력을 고용하며, 연간 50만 대의 전기차를 공급할 수 있는 선진 배터리를 생산할 것입니다.
하지만, 한 가지 큰 문제가 있습니다.
이 공장은 대부분 태양 및 풍력 발전에 의해 운영될 것입니다만, 2023년도 Evergy 지역 전력 공사의 실제 재생 에너지 점유율은 34%에 불과합니다.
미국의 많은 지역에서는 여전히 화석 연료가 전력 수요를 충족하는데 중요한 역할을 하고 있습니다. 실제로, Evergy는 배터리 공장을 포함한 수요 증가를 충족하기 위해 오래된 석탄 발전소의 수명을 연장하기 위한 허가를 요청했습니다.
저와 Wellesley College의 학생들은 청정 에너지 제조업 투자의 증가와 이러한 프로젝트들, 특히 배터리, 태양전지 및 풍력 터빈 제조업 및 그들의 공급망이 국가 전력 그리드에 어떻게 연결되는지를 추적하고 있습니다.
Kansas 배터리 공장은 미국이 청정 에너지 기술 생산을 확장하고 화석 연료에서 자기 자신을 이르키는 것에 대한 전환을 가속화할 수 있는 이 산업의 잠재력을 보여주기 때문에 앞으로 직면할 도전을 강조하고 있습니다.
청정 기술 제조 붐
우선 좋은 소식부터 시작해보겠습니다.
단 배터리 분야만 해도, 기업들은 2030년에 연간 1,000만 대 이상의 전기차에 사용될 배터리 셀을 생산할 수 있는 잠재력을 갖춘 44개의 주요 공장을 건설할 계획을 발표했습니다.
이는 미국이 기후 변화에 대처하고 2024년 3월에 발표된 신규 자동차 배출 기준을 충족하기 위해 필요한 크기입니다.
이에 따른 도전은 이러한 배터리 공장과 그들이 장착하는 전기차들이 많은 전력을 필요로 한다는 것입니다.
최근 연구에 따르면, 1 킬로와트-시간(kWh)의 전기를 저장하기 위해 30 kWh의 제조 에너지가 필요하다고 합니다.
이러한 추정치와 우리의 추적을 결합하여, 2030년에 미국의 배터리 생산이 켄사스 주의 공장과 같이 전기로 운영된다고 가정하면, 1년에 약 300억 kWh의 전기가 필요할 것으로 예상됩니다. 이는 2022년에 미국에서 사용된 산업용 전기의 약 2%에 해당합니다.
배터리 벨트의 거대한 태양 에너지 잠재력
이러한 공장들 중 상당수가 “배터리 벨트”라고 불리는 미국 남부 지역에 계획되어 있습니다. 이 지역의 태양 에너지 잠재력은 매우 높지만, 전력 그리드에서는 거의 사용되지 않습니다.
우리의 추적 결과, 배터리 생산 능력의 3/4는 현재 평균적으로 재생 가능한 전기를 생산하지 않는 주에서 위치하고 있습니다. 그리고 거의 모든 이들 장소에서 추가 전력은 대부분 화석 연료에서 나오기 때문에 수요 증가가 높아질수록 더 높은 마진 배출이 예상됩니다.
하지만 우리는 배터리 회사 중 어떤 것이 제조 공정에 재생 가능한 전기를 사용하기로 약속했는지를 추적하고 있으며, 이 데이터는 더욱 깨끗한 미래로 향하는 것을 나타냅니다.
저희의 계산에 따르면, 2030년까지 최소한 50%의 전기 수요를 재생 가능한 에너지로 공급할 것을 약속한 공장에서 배터리의 절반 이상이 생산될 것입니다. 게다가, 이러한 약속은 투자가 지연되고 있는 미국의 지역에 집중되어 있습니다.
일부 기업은 이미 행동을 취하고 있습니다. Tesla는 텍사스 공장 지붕에 세계 최대 규모의 태양 배열을 건설하고 있습니다. LG는 테네시 주에 새로운 양극소성제 공장에 100% 재생 가능한 태양 및 수력 에너지를 사용할 것을 약속했습니다. 그리고 Panasonic은 2030년까지 켄사스를 비롯한 공장 전체에서 순온실가스 배출을 없애기 위한 조치를 취하고 있습니다.
더 많은 기업의 약속은 신생 배터리 벨트 전역에 풍력 발전 및 태양 에너지 배치의 수요를 강화하는 데 도움이 될 것입니다.
미국의 전력 수요에 미치는 영향
이러한 모든 배터리를 생산하고 모든 전기차를 충전하면 전력 그리드에 더 많은 수요가 생길 것입니다. 그러나 이것은 EV에 반대하는 주장이 아닙니다. EV인지 배터리를 생산하는 공장인지, 전기에 연결되는 모든 것은 재생 에너지가 확대되면서 더욱 깨끗해집니다.
이 전환은 이미 진행 중입니다. 천연가스가 전기 생산을 지배하고 있지만, 2023년에는 미국 사에서 처음으로 재생 에너지가 석탄보다 많은 전기를 공급했습니다. 정부는 2024년에 그리드에 추가되는 신규 전력 발전 용량의 96%가 화석 연료가 아닌 것으로 예측하고 있습니다. 이러한 추세는 2022 추가 복각률 감소법에 포함된 청정 에너지 배치를 위한 인센티브 덕분에 가속화되고 있습니다.
전망
여기에 얻을 수 있는 큰 교훈은 켄사스의 공장이 아니라 전력 그리드가 점점 더 구식이 되고 있다는 것입니다.
청정 에너지 미래에 대한 투자가 가속화되면서 미국은 자동차부터 공장 및 주택에 이르기까지 전력 그리드의 상당 부분을 재생 에너지로 운영하도록 다시 설계해야 합니다.
이는 새로운 공장을 건설하거나 전기 자동차로의 전환만큼이나, 그리고 가정 내지 공장에 전기 전환만큼이나 전력 그리드의 현대화, 확장 및 탄소 배출 감소에 투자하는 것이 중요합니다.
청정 에너지 제조업 투자는 이러한 전환을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 수행할 것입니다: 일부 새로운 선진 배터리는 그리드에 사용될 것으로 예상되며, 재생 에너지 생산이 감소하거나 전력 수요가 특히 높은 때에 백업 에너지 저장을 제공할 것입니다.
1월에 하와이는 최첨단 배터리 시스템으로 마지막 석탄 발전소를 대체했습니다. 곧 테네시, 텍사스 및 켄사스에서도 그런 일이 일어나기 시작할 것입니다.
Panasonic의 새로운 배터리 공장은 지속 가능성의 모범으로 만들어지고 있습니다. 배터리 공장은 연기 없이 운영될 예정이며, 완공 시 연간 50만 대의 전기차를 생산할 수 있는 선진 배터리를 생산할 것입니다. 그러나 이 공장은 대부분 재생 가능한 에너지가 아닌 화석 연료로 운영될 예정입니다. 이로 인해 미국의 전력 그리드는 도전에 직면하게 됩니다.
배터리 공장과 전기차의 수요 증가는 많은 전력을 필요로 합니다. 2030년까지 이러한 수요를 충족하기 위해서는 재생 가능한 에너지로 전력 그리드를 운영하는 것이 필요합니다.
배터리 공장은 미국 남부 지역인 ‘배터리 벨트’라고 불리는 지역에 계획되어 있으며, 이 지역은 태양 에너지 잠재력이 높지만 전력 공급에 활용되지 않고 있습니다. 이런 이유로 배터리 생산 능력의 3/4는 재생 가능한 전기를 생산하지 않은 곳에 위치하게 됩니다.
일부 기업은 이미 재생 가능한 전기를 사용하고 있는 배터리 회사 중 하나입니다. 하지만 미국 전력 그리드는 현대화 및 탄소 배출 감소를 위해 투자가 필요합니다.
미국은 전력 그리드를 재생 가능한 에너지로 운영할 수 있도록 설계되어야 합니다. 청정 에너지 제조업 투자는 이러한 전환이 가능하도록 도와줄 것입니다. 이는 새로운 공장의 건설 및 전력 공급의 현대화에 투자하는 것을 의미합니다.
청정 에너지 제조업 투자는 그리드에 사용될 선진 배터리를 개발하고, 백업 에너지 저장을 제공하는 역할을 수행할 것입니다.
미국의 전력 그리드는 현대화되고 탄소 배출이 감소해야 합니다. 이를 위해서는 재생 가능한 에너지로 전력 그리드를 운영하고, 전기차를 포함한 전력 수요를 충족하기 위해 투자가 이루어져야 합니다.