도시 알래스카는 알래스카 시골 지역의 에너지 혁신으로부터 배울 수 있습니다

알래스카주 콩지가낙(Kongiganak)에 설치된 풍력 터빈과 농구장. (사진: Amanda Byrd/알래스카 에너지 및 전력 센터)

어린 소녀였을 때 독일에 있는 이모 댁을 방문했을 때, 저는 추운 아침에 벤치가 내장된 화려한 타일의 석조 난로인 Kachelofen에 다가가는 것을 좋아했습니다. 나는 언제나 그곳이 따끈따끈할 것이라고 믿을 수 있었고, 책을 읽으며 웅크리고 있기에 내가 가장 좋아하는 장소였습니다. 그 당시 나는 전통적으로 나무나 석탄이 그 안에서 연소되었다는 증거를 본 적이 없음에도 불구하고 그 열이 어디서 오는지 물어볼 생각을 전혀 하지 않았습니다. 그것은 정말 좋고 따뜻했으며, 하루 종일 천천히 집 안으로 열기를 방출했습니다. 나는 그것에 대해 결코 의문을 제기하지 않았습니다.

수십 년 후, 지구 반대편에서 알래스카의 콩지가낙(Kongiganak)에 있는 비슷한 복사열 장치 앞에 섰을 때 나는 카첼로펜(Kachelofen)을 떠올렸습니다. 저는 알래스카에 기반을 둔 개발업체인 Intelligent Energy Systems와 협력하여 현지 부족 소유 유틸리티인 Puvurnaq Power Company가 풍력 에너지를 관리하기 위해 사용하고 있는 새로운 접근 방식을 직접 확인하기 위해 지역 사회의 초대로 Kongiganak에 있었습니다. 구체적으로는 지역사회 개별 주택에 화열전기스토브를 설치해 잉여전력을 화학전지가 아닌 열의 형태로 저장하는 전략을 개척했다.

이 스토브는 노스다코타에 본사를 둔 소규모 회사인 Steffes에서 제조되었습니다. 별 특징 없는 직사각형의 흰색 가전제품으로 보이는 이 장치는 이모의 아름다운 Kachelofen보다 훨씬 더 실용적으로 보였지만 작동 방식은 똑같습니다. Steffes 스토브 내부에는 열용량과 밀도가 높은 세라믹 내화 벽돌과 저렴한 전력이 있을 때 따뜻해지는 전기 가열 요소가 있습니다. 그런 다음 주택 소유자는 뜨거운 벽돌의 채널을 통해 집 안으로 공기를 불어넣는 팬을 켜서 원할 때 그 열을 사용할 수 있습니다.

나의 이모와 Kongiganak 지역사회는 수십 년과 대륙으로 분리되어 있음에도 불구하고 정확히 같은 이유로 이 전기 난로를 사용합니다. 즉, 가정 난방비를 줄이기 위해서입니다. 두 경우 모두 가능한 경우 저렴한 전력을 활용하고 이를 더 비싼 기본 열원의 대안으로 사용하는 것이 전략입니다. 콩지가낙(Kongiganak)에서 값싼 에너지원은 겨울철에 자주 사용 가능한 과도한 풍력입니다.

1980년대 독일에서는 원자력과 때로는 석탄을 통해 값싼 전력을 공급했습니다. 전기 야간 난방 및 저장은 모두에게 이익이 되었습니다. 유틸리티는 더 많은 전력을 판매했고, 사람들은 더 저렴하고 쉬운 난방원에 접근할 수 있었으며, 도시 내 대기 오염을 줄이는 데도 도움이 되었습니다. 따라서 그들은 주민들에게 무료 개조를 제공함으로써 전기 열 저장을 장려했습니다. 이 옵션은 제 이모가 분명히 활용하여 지하실의 석탄 저장고를 비어 있고 사용하지 않는 상태로 두었습니다. 이후 독일과 기타 유럽 국가에서는 심야와 이른 아침 시간에만 전력 요금을 대폭 할인하여 주민들이 전기 난방을 사용하도록 장려했습니다.

풍력과 태양광은 건설에 상대적으로 자본 집약적이라는 점에서 원자력과 유사하지만 일단 가동되면 증분 비용이 거의 없습니다. 이는 이상적으로는 추가 킬로와트시가 거의 한계 비용 없이 생산되기 때문에 이러한 발전원에서 가능한 한 많은 전력을 짜내고 싶다는 것을 의미합니다. 이모의 Kachelofen은 감소된 속도 타이밍에 맞춰 밤의 정해진 시간에 켜고 끄도록 프로그래밍되어 있었지만, 바람이 언제 불지 예측할 수 없는 Kongiganak에서는 예정된 접근 방식이 작동하지 않습니다.

다행스럽게도 Steffes 스토브는 이모의 Kachelofen보다 훨씬 더 똑똑합니다. 이 스토브는 그리드 주파수를 지속적으로 모니터링하고 공급 또는 수요 변화에 거의 즉각적으로 반응하도록 프로그래밍되어 있습니다. 바람이 불면 열전기 스토브가 자동으로 가동됩니다. 그리고 Kogiganak에는 평균 부하의 3배 이상인 풍력이 많이 설치되어 있기 때문에 이런 일이 자주 발생합니다. 즉, 과도한 풍력이 있을 때 자동으로 "확인"하고 전원을 켜서 빨아들일 수 있습니다. 그들은 또한 서로 지속적으로 통신하며 순차적으로 켜고 끄도록 프로그래밍되어 모두 동시에 실행되지 않고 대신 하루 종일 시차를 두고 실행되어 모든 가구가 공평한 몫을 갖도록 보장합니다.