넷제로 에너지 전쟁

정철균 , 최중혁 , 정혜원 지음

한스미디어 2022년 07월 30일 출간 종이책 : 2022년 07월 28일 출간

작품소개

책소개

국가, 기업, 개인 모두의 생존이 달린
에너지 전쟁은 이미 시작됐다!

앞으로 30년, 전 산업군의 게임 체인저가 될 에너지 전쟁에 대한 모든 것

전 세계 에너지 시장이 매우 불안정하게 흘러가고 있다. 전통 에너지원인 석유와 가스, 전기 가격이 역대 최고치를 넘나들고 있고, 당장 ‘에너지 부족’이라는 심각한 사태를 전 인류가 목도하고 있기 때문이다. 한편 2050년까지 달성해야 하는, 넷제로(Net Zero, 탄소 중립)라는 시대적 과업 또한 목전에 두고 있다.
이 책 《넷제로 에너지 전쟁》은 에너지 대전환이라는 긴급하고도 새로운 시대적 요구 속에서 기업과 개인이 반드시 알아야 하는 에너지 담론을 총체적으로 다루며, 에너지 문제에 대한 해답을 찾아간다.
미국 에너지 기업과 실리콘밸리에서 활동하고 있는 저자들은 “지속가능한 에너지원으로의 에너지 대전환은 필수불가결한 방향”임을 설명하며 가장 현실적인 넷제로 실행 시나리오를 제시하고 있다. 탈탄소화 기술 개발에 박차를 기울이고 있는 전통적인 글로벌 에너지 기업들의 패러다임 변화를 분석했고, ‘종합 에너지 회사’라는 포부를 가지고 에너지 시장에 도전하고 있는 테슬라 등 최근 에너지 기업의 동향도 꼼꼼히 살폈다. 마지막으로 새로운 청정기술, 기후기술을 바탕으로 막대한 투자 유치를 이끌어내고 있는 관련 스타트업들이 만들어갈 ‘에너지의 미래’에 대해서도 탐색했다.

목차

[저자의 말] 팬데믹·전쟁의 공포와 혼돈 속에서도 멈출 수 없는 넷제로로 향하는 길
[시작하는 글] 에너지 대전환을 어떻게 실현할 것인가

1장 경제적으로 실현 가능한 에너지 대전환

에너지 패러다임의 전환과 새로운 기회들
-에너지 패러다임은 전환되는가?
-에너지는 결국 효용과 비용의 싸움
-에너지 패러다임 전환에 대한 현실적 전망
-전기차 시대와 e-퓨얼
에너지 수요와 공급 전망
-모든 경제 부문에서 에너지 소비 계속해서 증가
-수송 부문 에너지 전환은 가속화
-수요 증가에 따른 재생에너지 공급 확대
-에너지 수요의 가변성과 재래에너지
넷제로를 향한 에너지 대전환
-2050 넷제로 달성 방안
실현 가능한 에너지 대전환 방향
-과연 에너지 소비를 줄일 수 있을까?
-태양광에너지 생산 확대
-공격적인 에너지 대전환 시나리오, 어스샷
-경제적 전환 시나리오

2장 테슬라는 종합 에너지 회사를 꿈꾼다

테슬라가 그리는 에너지의 미래
-자동차 회사가 에너지 사업을 시작한 이유?
-에너지 저장장치부터 가상발전소까지
파워월의 시작, 곧 테슬라 에너지의 시작
-테슬라는 왜 우크라이나에 파워월을 보냈을까?
-전력 재난을 겪는 곳에서 파워월의 인기 높아
기업용 에너지 저장장치 ‘파워팩’
-미국령 사모아의 타우 섬
-미국 캘리포니아주의 마이러 로마 변전소
-남호주에 가져온 100일의 기적
-전기차 충전소, 메가차저
-스페이스X의 태양광발전소
재생에너지에 반드시 필요한 메가팩
솔라시티를 통한 재생에너지 수직 통합
-테슬라 에너지 통합 솔루션을 완성하는 마지막 조각 ‘솔라시티’
-태양광 패널 ‘솔라루프’ 전격 출시, 그러나 수익 실현은 난망

3장 변화하는 에너지 기업들

팬데믹 이후 다시 주목받는 에너지 공룡들
-지속가능한 미래를 준비하는 엑손모빌
-에너지 서비스 기업 슐럼버저의 혁신
미래를 향한 준비

4장 태양광 시대가 온다

미래는 태양광에 있다
태양광에너지 발전의 구성 요소들
-태양광 전지도 다 같은 전지가 아니다
-태양광 모듈/패널/어레이
-직류를 교류로 변환하는 인버터
-계량기가 거꾸로 도는 넷미터링
-전기 회사를 위한 태양광 모니터링 시스템
잉곳이 없으면 태양광도 없다
-폴리실리콘
-웨이퍼
-셀/모듈
-인버터
-태양광 설치 및 시스템 솔루션
-태양광을 선택하는 이유, 그리고 선택하지 않는 이유

5장 풍력이 에너지 전력화의 열쇠를 쥐고 있다

바람을 돈으로 바꾸다
-풍력발전의 생산 원리
-풍력발전기의 구조 및 분류-수평축 발전
-풍력발전기의 구조 및 분류-수직축 발전
풍력발전의 세계적 동향
풍력의 미래는 바다에 있다

[전문가 인터뷰] “해상 풍력이야말로 에너지 대전환 시대의 해법이다”
-이호성 프론트에너지(Front Energies) 부사장

6장 에너지 항상성, 배터리가 답이다

왜 재생에너지엔 배터리인가
-전력 부하 관리
-재생에너지 발전원 출력 안정화
-전력계통 보조 서비스
ESS(에너지 저장장치) 2030 전망
-세계 시장을 이끄는 배터리 기업들의 전략

7장 경제적 에너지 대전환과 원자력

기후변화 대응과 에너지 대전환 연착륙
-에너지 대전환의 길에 ‘원자력에너지’는 필요할까?
탄소 중립 친화적인 원자력의 역설
차세대 원자력 기술 기업들
-대표적인 차세대 원자력 스타트업 ‘테라파워’
-고순도 저농축 우라늄(HALEU)을 만드는 센트러스 에너지

8장 수소에너지의 현실과 미래

그린수소로 가는 길
-왜 태양광, 풍력이 아닌 ‘수소’인가?
수소경제 도입을 위한 노력
-수소 생산
-수소 저장 및 운송
-수소의 활용
수소경제 시대를 맞이하는 기업들

9장 에너지 효율의 극대화, 스마트 그리드

전력망은 에너지 배분의 중심
21세기 전력망이 당면한 과제들
-재생에너지
-전력 계통의 안정성
-발전원과 전력 소비지까지의 거리
-분산형 발전
-전기 수요의 변화
전력망 안정성과 효율성 증가를 위한 기술들
전력망 보안
분산형 에너지 자원
-분산형 에너지 자원의 도입 현황과 장단점
-분산형 에

출판사 서평

최악의 폭염과 가뭄, 계속되는 이상 기후
전쟁과 팬데믹 혼란 속에서 꼬여만 가는 에너지 공급망
걷잡을 수 없이 치솟는 에너지 가격과 블랙아웃의 공포…

“대혼돈의 에너지 시장! 과연 해법은 무엇인가?”

2022년 여름, 유럽 곳곳이 연일 40도를 웃돌며 폭염으로 아우성이다. 살인적인 더위에 철로가 휘고, 산이 불타고, 건물이 파괴되며 이주민이 발생했다. 상황을 더욱 악화하는 것은 폭등하는 에너지 가격이다. 무섭게 치솟는 전기, 석유, 가스 가격을 보며 일반 소시민들은 이전처럼 마음 놓고 냉방 기구를 사용하기도 어렵게 됐다. 그렇다면, 왜 이렇게 전기, 석유, 가스 가격이 급격히 비싸졌을까? 미국 에너지 전문가들이 저술한 《넷제로 에너지 전쟁》을 보면 복잡하게 얽혀 있는 지금의 에너지 사태에 대한 명쾌한 해답을 찾을 수 있다.
우선 지금 에너지 가격이 불안정한 것은 공급망이 불안한 탓이 크다. 수요는 늘어났는데 공급이 이를 뒷받침하지 못한 것이다. 더 정확하게는 코로나19 이후 전 세계적으로 친환경 정책 기조가 확대됨에 따라 탄소 배출의 주범이라고 지목되는 석탄과 석유 에너지원 투자를 크게 축소시켰는데, 이후 빠진 부분을 충당해야 할 대체 에너지원이 계획한 생산량을 채우지 못한 것이 패착이 됐다. 유럽의 경우 2020년 유럽 전체 에너지 생산의 13%를 담당하던 풍력이 2021년 5%도 채 생산하지 못하면서 유럽 전체에 에너지 대란이 현실화되었다. 발전 용량을 증가했음에도 인간의 힘으로 컨트롤할 수 없는 바람이 멈추자 유럽 전체 전기료가 걷잡을 수 없이 폭등한 것이다. 당장 써야 하는 에너지가 부족해지자 멈췄던 석탄발전소를 재가동하기에 이르렀고, 부족한 전력량을 메우기 위해 각국 정부가 앞다퉈 가스 수급에 뛰어들어들자 천연가스가 사상 최고가를 경신하기도 했다.
이 책의 저자들은 한 목소리로 “에너지는 현실”이라고 이야기한다. 우리는 에너지 없이 단 하루도 정상적으로 생활할 수 없으며, 에너지 부족 사태로 인한 피해는 국가적인 문제일 수밖에 없다는 것이다. 일부 유럽 국가가 맞닥뜨린 최악의 에너지 위기는 곧 우리에게 닥칠 현실임을 직시해야 한다고 경고한다.
그렇다면 이러한 의구심이 들 것이다. 공급이 불안정한 재생에너지를 굳이 계속해서 가지고 가야 하느냐는 의문이다. 이에 대해 저자들은 “지속가능한 에너지원으로의 에너지 대전환은 필수불가결한 방향”이라고 단언한다. 우리는 이미 다변화된 에너지 포트폴리오 시대를 살아가고 있으며, 무엇보다 중요한 것은 “2050년까지 목표로 한 넷제로(Net Zero, 탄소 중립)를 실현할 수 있는 가장 경제적이면서 구체적인 방법”이라고 강조한다. 다만, 에너지 대전환은 하루아침에 일어날 수 없으며, 화석연료 등 기존의 재래에너지원과 혼재된 채로 서서히 변화할 수밖에 없다고 설명한다. 이에 저자들은 에너지 믹스 시나리오 가운데 비용과 효용 측면에서 가장 현실적인 시나리오가 무엇인지 면밀히 살펴보았다.

태양광, 풍력 등 재생에너지를 포함한 에너지 다원화는 이미 시작됐다!
가장 경제적이면서 현실적인 에너지 대전환 시나리오는 무엇인가?

그렇다면 막대한 자금과 영향력을 가진 글로벌 에너지 기업들은 어떻게 변화하고 있을까? 저자들은 글로벌 에너지 기업들의 생존 전략을 ‘3D’라는 키워드로 명쾌히 설명한다. 3D 전략은 각각 탈탄소화(Decarbonization), 다각화(Diversification), 그리고 디지털화(Digitization)를 말한다.
화석연료의 사용이 줄어듦에 따라 입지가 좁아질 것이라는 예상과 다르게 석유, 가스에너지 등 전통적인 글로벌 에너지 기업들은 오히려 앞장서 탄소발자국 지우기에 나서고 있다. 탈탄소 혹은 저탄소 기조에 맞춰 사업의 포트폴리오를 전환하고 있으며, 직접 다양한 미래 에너지원에 투자하며 에너지원 다변화의 중심축이 되고 있다는 설명이다. BP, 쉘, 토탈, 옥시덴탈 등 주요 에너지 기업들은 에너지 전환을 위한 협력 플랫폼 구축 목표로 2020년 12월 기후협약 목표를 위한 6대 원칙에 합의했고, 온실가스 감축과 탄소 흡수원 개발 등에 노력을 기울이기로 합의하기도 했다.
한편으로 태양광, 풍력 등 재생에너지 산업의 중요도와 비중이 커지고 있음을 강조하며 관련 산업의 굵직한 이슈들을 짚어냈다. 탄소를 배출하지 않는 깨끗한 전기에너지로의 전환은 계속될 것이고, 이때 태양광과 풍력 등 재생에너지가 핵심이 되어 수요를 채울 것이라는 전망이 주요 국제에너지 기관과 전문가들의 공통된 결론이기 때문이다. 이에 저자들은 어째서 태양광과 풍력이 깨끗한 에너지원으로 각광받게 된 것인지 원인과 배경을 분석하며 다초 등 주요 재생에너지 기업들의 미래 가치에 대해서도 따져보았다.

저탄소, 저비용, 고효율인 원자력…넷제로로 향하는 길에 빼놓을 수 없어
차세대 원자력 기술이 새로운 게임 체

작가정보

저자(글) 정철균

저자 : 정철균
서울대학교 에너지시스템공학부에서 학부와 석사를 마친 뒤, 스탠포드대학교에서 에너지자원공학 석유공학 전공으로 박사 학위를 받았다. 지구통계학과 자료통합 모델링 연구 경험을 바탕으로 현재 미국 슐럼버저에서 인공지능 및 자료과학 솔루션을 개발하는 팀을 이끌고 있다. 서울대학교 에너지자원신기술연구소와 스탠포드 자원예측연구소를 거치면서 다양한 에너지 관련 연구를 진행하였다. 2022년 한미 석유과학자협회(Korean-american Oil&Gas Engineers Association)의 회장을 맡아 활동 중이며 SPE, IADC, IAMG의 정회원으로서 논문 발표와 학문적 교류를 지속하고 있다.

저자 : 최중혁
미시간대학교(University of Michigan) 경영학 석사(MBA) 학위를 받은 뒤 현재 미국 실리콘밸리에서 투자가로 일하고 있다. 성균관대 경영학과를 졸업하고 2009년 LIG투자증권에서 자동차/운송 업종 애널리스트를 시작한 후 2011년부터 신한금융투자에서 자동차/자동차 부품/타이어 애널리스트로 재직했다. 2012년 〈매일경제〉, 〈한국경제〉를 통해 모든 업종을 통틀어 최연소로 베스트 애널리스트 1위에 처음 선정된 후 수차례 1위로 선정되었다. 저서로 《클라우드의 미래에 투자하라》, 《트렌드를 알면 지금 사야 할 미국 주식이 보인다》, 《자동차 제국》이 있으며, 《자동차 제국》의 영문판 《AUTO EMPIRE》가 미국과 유럽·일본 등에서 출간돼 미국 콜로라도 독립출판협회(CIPA) 북어워드에서 특별상을 수상한 바 있다. 빠르게 변화하는 산업의 흐름과 기업에 대한 분석을 이어오고 있으며 〈중앙일보〉와 〈이코노미조선〉, 〈한경비즈니스〉, 〈매경이코노미〉, 〈오토카〉 등에 다수의 칼럼을 기고하고 있다.

저자 : 정혜원
실리콘밸리의 클린테크 스타트업에서 클린테크 관련 투자자, 스타트업 파트너, 전력 회사들을 상대로 제품 전략, 개선 및 지원 업무를 하고 있다. 세계적인 에너지 전문 컨설팅 회사인 블랙앤비치(Black&Veatch)와 텍사스 전력망 관리 기관인 ERCOT, 스마트 그리드의 선두 주자인 ITRON에서 경력을 쌓았다. 2018년 미국에서 에너지 자문 회사를 설립해 미국, 유럽, 한국 기업들을 위한 에너지 산업 자문 서비스를 제공하고 있다. 2022년 CELI(Clean Energy Leadership Institute) 펠로우로 선정되어 활동 중이며 분산형 에너지 자원과 에너지 관련 JEDI(Justice, Equality, Diversity and Inclusion-정의, 공평, 다양성, 포용성)에 대해 연구 중이다. 플로리다대 경영정보학 석사와 성균관대 경영학 학사 학위를 수여받았다.

저자(글) 최중혁

저자(글) 정혜원