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2018 년 10 월 10 일

미국 전력 산업은 전국에서 물 전체의 거의 절반을 사용합니다. 발전소는 물 냉각 및 증기 생성 터빈을 회전 하 고 전기를 생성 하는 데 사용 합니다. 그러나 가뭄과 물 부족 동안,이 식물은 전체 물 시스템에 부담을 줄 수 있습니다.

최근 에너지 정책에 발표된 논문에서,카네기 멜론 대학 공학 및 공공 정책 교수 하이보 자이와 에드 루빈은 싱가포르 경영 대학의 동료들과 함께 이 갈등을 연구했고,정부의 이산화탄소 배출량 감축 의무로 전력 산업의 물 사용을 줄일 수 있다는 통찰을 얻었다.

“이러한 정부 정책은 재생 에너지 및 천연 가스와 같은 여러 경로를 통해 저탄소 발전을 장려한다”고 자이는 말했다. “이것은 수생 생태계에 대한 부정적인 영향을 줄이고 여러 부문의 물 가용성을 향상 시키며 지속 가능한 개발을 촉진 할 수 있습니다.”

다른 발전소는 다른 정도에 물 사용. 예를 들어,풍력 및 태양 에너지와 같은 재생 에너지는 물 사용을 사용하지 않고 석탄과 핵은 물 냉각을 위해 꽤 많은 물을 사용합니다. 혼합 된 전력 공급원을 갖는 것은 전력에서의 높은 물 사용을 완화 시키지만 석탄에 대한 의존도를 줄이는 것은 방정식에서 가장 두드러진 변수 중 하나입니다. 자이와 루빈은 천연 가스와 신 재생 에너지 원에 대한 대가로 석탄 발전소를 은퇴하는 것은 종종 물 철수를 줄일 수 있음을 발견했다.

탄소 저감 기준이 전력 산업의 물 사용에 어떤 영향을 미치는지 결정하기 위해 팀은 텍사스 전기 신뢰도 협의회에서 관리하는 텍사스 전력 산업을 예시적인 사례로 연구했습니다. 그들은 이산화탄소 배출 규제없이 시장 변동성,특히 천연 가스 가격이 이산화탄소 배출량을 결정한다는 것을 발견했습니다. 천연 가스 가격이$3 미만으로 유지된다면,더 저렴하고 깨끗한 천연 가스를 사용하는 식물이 많기 때문에 이산화탄소 배출량이 감소 할 것입니다. 그러나 높은 천연 가스 가격은 배출 궤적을 역전시킬 수 있습니다.

이산화탄소 배출 규제로 팀은 전기 생산이 천연 가스와 재생 에너지에 더 의존한다는 것을 발견했습니다. 저탄소 전력망으로의 규제 된 전환은 배출량 감소 및 물 사용의 공동 이익을 확보 할 수 있습니다. 이 경우 전력망은 인구 증가와 수요 변화를 지속 가능하게 지원할 수 있으며 농업과 같은 다른 부문을위한 물 떼를 자유롭게 할 수 있습니다.

전력 산업을 천연 가스 및 재생 에너지로 전환하는 것은 많은 저탄소 옵션 중 하나 일뿐입니다. 루빈은 대기로 방출되는 이산화탄소의 톤을 줄이기 위해 석탄 및 가스 발전소에 탄소 포집 및 저장 장치를 장착 할 수 있다고 지적합니다. 이 물 요구 냉각 크게 추가하지만,배출에서 이산화탄소의 인상적인 90%를 제거합니다.

“하지만 씨엔씨 기술은 적당한 탄소 제약 하에서 값싼 천연 가스 및 재생 에너지와 경쟁력이 없다”고 자이는 말했다. “석탄 배출량을 크게 줄이려면 기존 발전소에 개보수해야 합니다. 또한 기술 학습과 더 깊은 탄소 감축을 촉진하기 위해 일부 가스 화력 발전소에 대한 개조를 고려할 수 있습니다.”

궁극적으로,팀은 미국이 이산화탄소 감축 목표를 달성하기 위해 탄소 배출량에 대한 가격을 책정하는 규제가 안정적인 경로를 제공한다고 결론 지었다. 신중하게 만들어진 정책은 전력 산업이 기후 변화를 완화하고 물 사용을 줄이기 위해 배출량을 줄이는 데 도움이되는 인센티브와 지원을 제공 할 수 있습니다.