재생 에너지청정 에너지라고도 알려진 는 태양, 물, 바람과 같이 소비되는 것보다 더 빠르게 생성되고 보충되는 천연 자원에서 생산됩니다. 대부분의 재생 가능 에너지원은 탄소 배출이 전혀 없고 대기 오염 물질도 최소화됩니다. 반면에 화석 연료(석유, 석탄, 천연가스)는 유한한 자원이며 유해한 물질을 방출합니다. 온실 가스 배출 연소 시 이산화탄소(CO2)와 메탄을 포함한 (GHG). 기후 변화, 특히 지구 온난화의 주요 원인으로 널리 알려져 있습니다. 

사용 가능한 재생 가능 에너지원의 유형을 이해하는 것은 탄소 배출량을 줄이고 조직의 운영 및 공급망이 환경에 미치는 영향을 줄이는 데 중요한 단계가 될 수 있습니다.  

태양 광 발전 

태양 에너지는 효율적이고 다재다능하며 탄력성이 있는 에너지로 발전했습니다. 현재 태양광 발전을 생성하는 방법에는 소규모 응용 분야에 사용되는 광전지(PV)와 유틸리티 및 산업 규모 응용 분야에 주로 사용되는 태양열 발전(CSP)의 두 가지 주요 방법이 있습니다.  

태양광 패널을 포함하는 태양광 PV 설치에는 구름 이동, 날씨, 나무 위치 등을 포함한 고유한 과제가 있습니다. 이러한 과제를 극복하기 위해 기술 발전이 이루어지고 있습니다. 더 유연해진 태양전지, 더 가볍고, 설치가 더 쉬우며, 생산 비용이 저렴하고, 동일한 양(또는 그 이상)의 빛을 수집하는 데 더 적은 공간이 필요하므로 더 강력합니다. 

오늘날 태양광 발전은 산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용됩니다. 개인 주택과 기업에서는 옥상 태양광 패널을 설치하여 현장에서 전기를 생산할 수 있습니다. 더 큰 규모로 태양열 발전소는 산업용으로 빈 땅에 설치될 수 있어 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다. 데이터 센터, 병원, 정부 시설 등에서는 에너지 수요를 보충하기 위해 태양광 발전을 사용합니다.

풍력 발전 

현대식 풍력 터빈은 1940년에 제작되었으며 그 이후로 기술은 꾸준하고 크게 발전해 왔습니다. 오늘날의 풍력 터빈은 소규모(단독 주택 또는 기업)부터 유틸리티 규모(해상 풍력 발전소)까지 다양합니다. 풍력 에너지는 깨끗하고 지속 가능한 에너지를 전원 공급 장치에 통합하는 비용 효과적인 방법입니다. 그리고 야생동물에 미치는 영향에 있어서 풍력 발전 프로젝트는 다른 어떤 에너지원보다 순위가 낮습니다. 

일반적인 발전에 사용되지만, 국지적 풍력은 여전히 ​​곡물을 제분하고 물을 퍼올리는 데에도 사용됩니다. 풍력 발전은 전기 자동차 충전소에 에너지를 공급할 수도 있습니다.  

2022 년 XNUMX 월 백악관 발표 더 깊은 물에 배치할 수 있는 대규모 부유식 터빈을 사용하여 2035년까지 미국 해상 풍력 에너지 생산을 확대하려는 계획입니다. 이는 생산 능력을 두 배 이상 늘릴 수 있는 잠재력을 갖고 있다.

수력 발전 

물은 최대 재생에너지원. 수력 발전은 물의 흐름에 의존하며 전 세계적으로 재생 가능 전기의 가장 큰 기여를 하고 있습니다. 해양 및 조력 에너지, 강과 하천의 흐름, 저수지 및 댐을 사용하여 전기를 생산하는 터빈을 움직입니다. 

전력 생산 외에도 많은 산업이 수력 발전을 운영에 활용합니다. 예를 들어, 채광에서는 추출을 돕기 위해 멀리 떨어진 곳에 있는 물을 사용하고, 섬유 및 화학 제조업체는 현장 수력 발전 시스템을 사용하여 세탁, 제조, 위생 등과 같은 프로세스에 전력을 공급할 수 있습니다.  

특히 조력 발전은 아직 개발되지 않은 잠재력을 가지고 있습니다. 현재 다음과 같은 여러 가지 조력 발전 기술이 연구 및 개발되고 있습니다. 

• 해일 포격: 터빈을 갖춘 댐을 만 입구나 하구에 설치하여 물을 방류하면 전력을 생산합니다.  
• 조류: 부표나 해저에 고정된 터빈은 해류의 움직임을 이용합니다.  
• 파도 에너지: 파도의 움직임과 압력을 이용해 전력을 생산합니다. 바람이 강한 바다 지역이 가장 좋습니다.  

물은 풍부한 천연자원이지만 환경 변화에 민감할 수 있습니다. 예를 들어, 감소하는 바람은 파도의 수와 강도에 영향을 미칠 수 있으며, 가뭄 조건은 저수지, 하천 및 강의 물의 양을 감소시킬 수 있습니다.  

지열 

지열 에너지 시스템은 지구 내부의 열(뜨거운 증기 및 탄화수소 증기 형태)을 전기로 변환합니다. 지열에너지에서 생산된 전기는 산업 전반에 걸쳐 사용됩니다. 예를 들어, 농업용 온실에 열을 제공하고 제조 및 식품 가공에 냉난방을 제공합니다. 지열 에너지는 병원, 학교 등 상업용 건물의 난방 및 냉방에도 사용됩니다. 지열 히트 펌프(GHP)는 주택에 전력을 공급하는 등 소규모 응용 분야에 사용됩니다.  

대규모 지열 발전소와 소규모 GHP 모두 다른 재생 에너지원에 비해 상대적으로 작은 설치 공간이 필요합니다. 또한 지구 내부의 무한한 열 흐름은 지속적으로 보충 가능한 연료원을 제공합니다.  

바이오 매스 에너지 

바이오매스는 유기 물질과 부산물을 사용하여 직접적인 열을 제공하고 전력을 생산하며 바이오디젤과 에탄올을 포함한 바이오 연료를 생성합니다. 바이오연료는 산업용 보일러에서 공정에 전력을 공급하는 증기를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 운송 부문에서 화석 연료를 대체할 수 있는 잠재력도 있습니다. 

바이오에너지는 태양광 및 풍력 에너지보다 더 일관된 총 에너지 생산을 제공하지만 낮은 수준의 온실가스를 발생시킵니다. 이러한 가스는 매립 사용 영향을 포함한 추가적인 환경 영향과 결합되어 지속 가능한 바이오매스 에너지가 실제로 얼마나 되는지에 대한 의구심을 불러일으킵니다. 

원자력은 어떻습니까? 

원자력 발전에는 희귀하고 재생 불가능한 광물 우라늄이 필요하지만 여전히 저탄소 배출 에너지원으로 간주됩니다. 차세대 원자력 발전소와 발전기는 더 작고, 더 다양하며, 에너지 효율적입니다. 첨단 소형 모듈식 원자로(SMR)는 필요에 따라 크기가 다양할 수 있으며 발전, 담수화, 난방 등을 포함한 다양한 응용 분야를 갖습니다.  

원자력과 수력발전은 세계 저탄소 에너지의 4분의 3을 제공하지만, 안전 문제와 운영 비용으로 인해 선진국에서는 원자력 발전이 줄어들고 있습니다. 최소한의 신규 투자로 원자력 발전 줄일 수 있습니다 2040년까지 XNUMX/XNUMX로 줄이겠다. 

전력망 이해 

전력이 어디서 어떻게 생성되는지 이해하면 가장 효과적인 재생 에너지 전략을 결정하는 데 도움이 됩니다. 많은 전력망에서는 안정적인 전력 공급을 제공하기 위해 재생 가능 전력과 화석 연료를 함께 사용합니다. 마이크로그리드(마이크로그리드)는 작고 독립적인 네트워크로 메인 그리드에 연결되고 재생 가능 전력과 대체 에너지원을 사용하여 부하 요구 사항의 균형을 맞춥니다. 마이크로그리드는 더 큰 그리드 안정성과 탄력성을 갖춘 지역 공급을 제공하므로 에너지 공급 중단 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 

다양한 재생 가능 에너지원 옵션이 있으므로 사람과 조직은 지속 가능성 목표를 달성하는 데 가장 적합한 옵션을 선택할 수 있습니다. 전용 현장 재생 에너지 시스템, 혼합 에너지원을 활용하는 그리드 또는 두 가지를 조합하여 사용하는 하이브리드 접근 방식 등 선택은 편의성, 비용 효율성 또는 기타 요소를 기반으로 할 수 있습니다. 

IBM에서는 글로벌 운영 전반에 걸쳐 회사 에너지 소비의 64%가 재생 가능 에너지원에서 나옵니다. 그 중 49%는 재생 가능한 전력 공급업체로부터 직접 공급되고, 15%는 전력망에서 직접 공급됩니다. IBM의 영향에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. 여기에서 지금 확인해 보세요.. 

재생에너지와 신기술의 만남 

다음을 포함한 기술 인공지능(AI) 및 데이터 분석은 재생 에너지의 이점을 향상시키는 데 핵심입니다. 이는 에너지 공급 최적화를 촉진하기 위한 맞춤형 모델 생성과 같은 에너지 기술을 간소화하고 자동화하는 데 도움이 될 수 있습니다.  

예를 들어, 데이터는 에너지 및 유틸리티 회사에 엄청난 가치를 제공합니다. 유지 관리, 수리 및 교체 일정과 함께 디지털 자산을 포함한 운영 자산의 성능 및 상태에 대한 통찰력은 전원을 유지하는 데 매우 중요합니다. AI를 통합하면 문제의 근본 원인을 조사하고 예측 유지 관리 프레임워크를 구축하는 새로운 통찰력을 통해 에너지 및 유틸리티 운영을 더욱 최적화할 수 있습니다. Bruce Power가 IBM® Maximo® Application Suite를 사용하여 구축된 동적 기업 자산 관리(EAM) 플랫폼을 통해 어떻게 미래를 관리하고 있는지 읽어보세요.. 

같은 생각을 가진 동료들과 힘을 합쳐 재생 에너지 및 환경 목표를 가속화하세요.  

IBM 지속 가능성 뉴스레터 구독