Rethinking 에너지 2020-2030: 100% 태양열, 풍력 및 배터리는 시작에 불과하다.- 파트 1. 파괴

RethinkingX 프로젝트

RethinkX는 기술 기반 파괴의 속도와 규모와 사회 전반에 미치는 영향을 분석하고 예측하는 독립적인 싱크탱크이다. 우리는 투자자, 기업, 정책 입안자 및 시민 지도자가 해야 할 중추적 선택을 식별하는 공정하고 데이터 기반 분석을 생성한다.

우리는 경제 전반에 걸쳐 부문 별 파괴의 영향을 분석한다. 우리는 빠르게 진행되는 기술 파괴 S-커브의 현실을 반영하는 분석을 생성하는 것을 목표로 한다.

주류 분석가는 시스템 복잡성을 무시하고 따라서 태양광 PV, 전기자동차 및 휴대폰 채택과 같은 기술 중단의 속도와 범위를 지속적으로 과소 평가하는 선형, 기계적, 격리된 예측을 생성한다. 이러한 주류 예측에 의존함으로써 정책 입안자, 투자자 및 기업은 부적절하거나 잘못된 정책 및 투자, 자원 할당 오류 및 막대한 부, 자원 및 일자리 파괴로 이어질 뿐만 아니라 사회적 불안정과 취약성을 증가시키는 악순환에 갇힐 위험이 있다.

우리는 시스템 접근 방식을 사용하여 개인, 기업, 투자자 및 정책 입안자 간의 복잡한 상호 작용을 분석하고 사회의 나머지 부분에 파급되는 이 파괴의 영향을 분석한다. 우리의 방법론은 주로 기술 융합, 비즈니스 모델 혁신, 제품 혁신 및 비용과 기능 모두에서 기하급수적인 개선으로 촉발되는 시장 세력에 초점을 맞춘다.

우리의 목표는 기술 기반 파괴의 위협과 기회에 대한 글로벌 대화를 장려하고 보다 공평하고 건강하며 탄력적이며 안정적인 사회로 이어질 수 있는 선택에 관심을 집중하는 것이다.

머리말

RethinkX는 Seba Technology Disruption Framework ™를 사용하여 기술 파괴를모델링하고 예측한다. 이 보고서의 분석은 에너지 부문의 혼란을 주도하기 위해 함께 작동하는 시장, 소비자 및 규제 역학에 대한 데이터의 상세한 평가를 기반으로 한다. 기존의 태양광, 육상 풍력, 리튬 이온 배터리 기술을 바탕으로 비용 곡선이 정립된 기술과 기존 비즈니스 모델을 바탕으로 경제성 분석을 제시한다.

우리는 이러한 비용 곡선이 가까운 장래에 계속될 것이라는 믿을 만한 지식을 가지고 있는 데이터를 추정한다. 이 보고서에서 분석하는 파괴는 비용 곡선의 가속화, 기본 기술의 돌파구 또는 중단 일정을 앞당기는 비즈니스 모델 혁신이 있는 경우 예상보다 실제로 더 빨리 발생할 수 있다.

우리의 결과와 그 의미는 데이터를 따르고 재무, 경제, 기술 채택 및 인간 행동에 대한 지식을 적용하는 데 기반한다. 우리의 연구 결과는 합리적인 맥락에서 펼쳐질 것으로 예상되는 파괴의 속도, 규모 및 의미를 보여준다. 시나리오는 확률 측면에서만 고려할 수 있다. 우리는 이 보고서에 제시한 한계 시나리오가 현재 예상되는 다른 시나리오 보다 훨씬 더 가능성이 있다고 생각한다. 실제로 우리는 태양, 풍력 및 배터리에 의한 에너지의 근본적인 파괴를 고려한다.

피할 수 없다. 궁극적으로 개별 소비자, 기업, 투자자 및 정책 입안자들은 특정 지역에서 이러한 혼란이 어떻게 진행되는지를 결정하는 결정을 내릴 것이다. 여기에 제시된 분석은 에너지 부문의 파괴에 대한 일련의 보고서의 시작을 표시하며, 우리의 목표는 의사 결정자가 사회에 도움이 되도록 활용할 수 있는 통찰력을 제공하는 것이다.

요약

우리는 한 세기가 넘는 기간 동안 에너지 부문에서 가장 빠르고, 가장 깊고, 가장 심각한 혼란의 정점에 있다. 대부분의 파괴와 마찬가지로 이것은 태양광 발전, 풍력 및 리튬 이온 배터리 에너지 저장과 같은 일관되고 예측 가능한 궤도에서 비용과 기능이 개선되고 있는 여러 핵심 기술의 수렴에 의해 주도되고 있다. 우리의 분석에 따르면 태양광, 풍력 및 배터리 (SWB)를 결합한 100% 청정 전기는 2030년까지 전 세계의 다른 인구 밀집 지역뿐만 아니라 미국 대륙 전체에서 물리적으로 가능하고 경제적으로 저렴하다.

SWB 채택은 전 세계적으로 기하급수적으로 증가하고 있으며 2030년까지 대부분의 지역에 가장 저렴한 전기 옵션을 제공할 것이기 때문에 이제 파괴는 불가피하다. 석탄, 가스 및 원자력 자산은 2020년대에 좌초될 것이며 이러한 기술에 대한 새로운 투자는 이 시점부터 합리적이지 않다.

그러나 기존 에너지 기술을 SWB로 대체하는 것은 시작에 불과하다. 다른 많은 혼란의 경우처럼 SWB는 우리의 에너지 시스템을 근본적인 방식으로 변화시킬 것이다. 새로운 시스템은 현재 우리가 알고 있는 기존 시스템보다 훨씬 더 크고 익숙하지 않은 방식으로 작동하는 완전히 다른 아키텍처를 갖게 될 것이다.

새로운 시스템의 가장 반 직관적이고 비범한 특성 중 하나는 전체적으로 훨씬 더 많은 양의 에너지를 생산한다는 것이다. 그리고 우리가 슈퍼파워라고 부르는 이 엄청난 청정 에너지 생산량은 거의 모든 인구 밀집 지역에서 일년 내내 거의 0에 가까운 한계 비용으로 이용 가능할 것이다. SWB의 에너지 파괴는 정보 기술의 디지털 파괴와 거의 유사하다.

컴퓨터와 인터넷이 정보의 한계 비용을 삭감하고 총체적으로 세계 경제에 변화를 가져온 수백 개의 새로운 비즈니스 모델의 문을 열었던 것처럼 SWB도 한계 전기 비용을 삭감할 것이다. 혁신과 기업가 정신을 위한 수많은 기회를 창출한다.

비트 세계에서 일어난 일은 이제 전자 세계에서도 일어날 준비가 되었다. 여기에 제시된 분석은 사회의 모든 수준의 의사 결정권자가 SWB 중단의 이점을 완전히 포착할 수 있도록 에너지의 미래를 재고하도록 요청하는 일련의 보고서의 시작을 표시한다.

이 첫 번째 보고서에서 우리는 태양열, 풍력 및 배터리로 전기를 100% 생산할 수 있는가? 라는 질문에 답하는 것을 목표로 한다. 우리의 분석에 따르면 대답은 명확하고 분명한 예이다.

후속 보고서에서 현재 석탄, 가스, 석유 및 원자력 산업에 미치는 영향, 새로운 정책 및 규제 프레임 워크에 대한 필요성 등 SWB 중단의 다른 측면을 살펴볼 것이다. 이는 유틸리티 독점을 해체하고 개별 에너지 권리를 지원하며 2020년대에 운송 및 식품 부문에서 동시에 발생할 다른 장애와의 상호 작용을 지원한다.

SWB 에너지 중단의 의미는 심오하지만 새로운 에너지 시스템의 놀라운 이점을 극대화하기 위해 우리는 개인, 커뮤니티, 산업, 지역 및 전체 국가로서 오늘날 올바른 선택을 해야 한다. 그 과정은 무엇이 가능한지 이해하는 것으로 시작되어야 한다.

Rethinking 에너지 2020-2030: 100% 태양열, 풍력 및 배터리는 시작에 불과하다– 시각적 요약

-100 % 태열, 풍력, 배터리 가능

수천 개의 SWB 조합이 우리 전기 수요의 100%를 제공할 수 있다. 생성과 저장 사이에는 비 선형적인 비용 절충이 있다. 가장 저렴한 조합을 식별하기 위해 Clean Energy U-Curve를 사용한다.

-100% 태양광, 풍력 및 배터리는 2030년까지 가장 저렴한 시스템이다.

비용 하락으로 인해 기술 중단이 발생한다. 태양광과 풍력은 이미 가장 저렴한 신세대 옵션이며 많은 지역에서 기존의 석탄, 가스 및 원자력 발전소보다 비용이 저렴하다. SWB 시스템의 비용은 2030년까지 추가로 70% 하락하여 중단이 불가피하다.

»우리는 파열 지점을 넘어섰으며, 향후 10년 동안 대부분의 혼란이 빠르게 전개될 것이다.

»2030년 100% SWB 시스템의 전기 요금은 킬로와트 시 당 3센트 미만이다.

»석탄, 가스 또는 원자력에 대한 새로운 투자는 재정적으로 불가능하다.

»기존의 석탄, 가스 및 원자력 자산은 좌초될 것이다.

-100% 태양열, 풍력 및 배터리는 시작에 불과하다.

100% SWB 시스템은 우리가 슈퍼파워라고 부르는 한계 비용이 거의 0에 가깝게 자연적으로 엄청난 잉여 청정 에너지를 생산한다.

소개

2020년대 에너지 부문의 혼란은 태양광 발전, 육상 풍력, 리튬 이온 배터리 (SWB)의 세 가지 청정 에너지 기술의 융합에 의해 주도될 것이다. 이러한 각 기술의 비용과 기능은 수십 년 동안 지속적으로 개선되었다. 2010년 이후로 태양광 PV 용량 비용은 80% 이상 하락했으며 육상 풍력 용량 비용은 45% 이상 하락했으며 리튬 이온 배터리 용량 비용은 거의 90% 하락했다. 이러한 기술은 2030년까지 비용이 각각 70%, 40% 및 80% 추가로 감소하도록 놀라운 경험 곡선을 계속 횡단할 것이다.

현행 석탄, 가스 및 원자력 기술은 이미 용량 추가를 위한 새로운 태양열 및 풍력 설비와 경쟁할 수 없다. 그리고 2030년까지 그들은 태양열과 풍력으로부터 전기를 하루 종일, 밤새, 일년 내내 보낼 수 있게 하는 배터리로 작동하는 용량과 경쟁할 수 없게 될 것이다. 이는 기존 기술의 붕괴가 이제 불가피하며 석탄, 가스 또는 원자력 발전 자산에 대한 새로운 투자가 이 시점부터 합리적이지 않다는 것을 의미한다. 이는 또한 새로운 태양열 및 풍력 설비가 점차 오래된 석탄, 가스, 가스를 대체하는 느린 에너지 전환에 직면하고 있지 않다는 것을 의미한다.

그리고 원자력 발전소 대신 우리는 향후 10년 동안 전력과 에너지 부문을 완전히 변화시킬 혼란에 직면해 있다. 정책 입안자, 투자자, 시민 지도자 및 일반 대중은 태양광 발전과 풍력이 몇 주 분량의 배터리 에너지 저장 없이는 미국에서 전기의 100%를 공급할 수 없다는 잘못된 인상을 받고 있다. 이러한 광범위한 오해는 기존 모델과 미래의 태양열 및 풍력 발전 용량이 현재 설치된 총 발전 용량을 크게 초과할 것이라는 예측의 실패로 인해 만들어졌다.

우리의 분석에 따르면 청정 에너지 U-커브라고하는 볼록 비용 함수를 따르는 발전 용량과 에너지 저장 용량 사이에 근본적인 균형 관계가 있음을 보여준다.

청정 에너지 U-커브에 따라 비용이 올바르게 최적화되면 100% SWB 시스템을 달성할 수 있을 뿐만 아니라 실제로 2030년까지의 기간 동안 새로운 발전을 위한 가장 저렴한 옵션이라는 것이 분명해진다. 기존의 기존 발전소를 계속 운영하는 것보다 저렴하다.

오늘날 태양열 및 풍력 설비가 잉여 에너지를 생산할 때 기존 시스템은 이를 축소하여 해결해야하는 문제로 간주한다. 그러나 거의 무료인 청정 에너지를 낭비하는 것은 비합리적이며 이러한 행동은 이전 시스템이 이러한 새로운 기술을 성공적으로 통합하지 못하고 있다는 분명한 표시이다.

100% SWB 시스템은 한 세기가 넘도록 인류와 에너지의 관계를 지배해 온 추출, 고갈, 오염 자원의 전통적인 규칙에 따라 작동하지 않는다. 따라서 기존 그리드가 태양열, 풍력 및 배터리를 어떻게 수용할 것인지 묻는 것은 실수이다. 대신 의사 결정자가 물어볼 올바른 질문은 다음과 같다.

SWB를 기반으로 한 새로운 에너지 시스템은 어떻게 사회와 경제의 모든 수준에서 비용을 최소화하고 이익을 극대화할 수 있을까? 그것은 포용하고 인도하기로 선택한 지역을 따른다. 파괴는 100% SWB 시스템이 제공해야하는 특별한 사회적, 경제적, 정치적, 환경적 이점을 포착하는 첫 번째 사례가 될 것이다.

기존의 청정 에너지 시나리오는 파괴적인 신기술이 단순히 오래된 기술을 일대일로 대체하는 것이 아니라는 오해의 일반적인 오류를 만든다. 대신, 파괴는 기존 시스템을 아키텍처, 경계 및 기능이 극적으로 다른 새로운 시스템으로 불균형적으로 대체하는 경향이 있다. 역사는 또한 대부분의 경우 새로운 시스템이 이전 시스템보다 훨씬 크고 에너지 부문의 SWB 중단도 예외는 아니라는 것을 보여준다. SWB의 채택이 증가함에 따라 이러한 기술은 우리가 청정 에너지 슈퍼 파워라고 부르는 거의 0에 가까운 한계 비용으로 점점 더 큰 잉여 에너지를 생산할 것이다. 이는 낮이 가장 짧은 흐린 겨울 주와 같이 가장 어려운 시기에 전력 수요를 완전히 충족하도록 시스템 용량을 설계해야 하기 때문이다. 결과적으로 그들은 일년 내내 훨씬 더 많은 전력을 생산할 수 있다. 따라서 100% SWB 시스템은 햇볕이 잘 드는 지역에서 총 전기 수요의 두 배 이상인 놀랍도록 많은 양의 슈퍼파워를 생산한다.

그에 따른 청정 에너지의 풍부함은 사회, 경제 및 환경에 대한 특별한 새로운 가능성의 문을 열 것이다. 슈퍼파워는 전기 부문 이외의 다른 에너지 사용의 상당 부분을 대체할 만큼 충분히 풍부할 것이다. 물 담수화 및 여과, 도로 운송, 난방, 폐기물 관리, 산업 및 화학 공정과 같은 응용 분야에서 화석 연료가 대체됨에 따라 온실가스 배출이 감소한다.

이전의 중단과 마찬가지로 완전히 새로운 비즈니스 모델이 등장하여 새로운 시스템 아키텍처 내에서 기회를 포착하고 가치를 창출할 것이다. 예를 들어, 전기 조명은 단순히 양초와 오일 램프를 일대일로 대체하는 것이 아니라 완전히 새로운 주거, 상업, 산업, 예술 및 과학 응용 분야를 열었다. 냉장은 아이스 박스를 일대일로 대체하는 것이 아니다. 그러나 대신에 공조 및 제습에서 극저온 산업 가공 및 아이스 스케이트에 이르는 새로운 응용 분야를 발견했다.

스마트폰은 단순히 플립 폰을 일대일로 대체하는 것이 아니라 전화만으로는 훨씬 확장되어 우리 삶의 거의 모든 측면을 터치하는 완전히 새롭고 훨씬 더 큰 통신 및 정보 시스템을 만들었다. 수백 개의 다른 기술과 마찬가지로 이러한 파괴적인 기술은 비용 경쟁력이 된 지 불과 몇 년 만에 기존의 전임자를 쓸어버리고 새로운 산업과 시장은 그들이 대체한 것보다 훨씬 컸다. 100% SWB 시스템의 청정 에너지 슈퍼파워는 같은 방식으로 지역의 사회적 역량 경계를 획기적으로 확장할 것이다.

더 나아가 슈퍼파워의 투자 수익은 선형적이지 않는다. 따라서 지역은 청정 에너지 시스템이 생산하는 슈퍼파워의 양을 불균형 하게 늘리기 위해 추가 투자를 선택할 수 있다. 햇볕이 잘 드는 지역에서는 추가로 20%를 투자하면 슈퍼파워 출력이 두 배 이상 늘어날 수 있다. 이러한 추가 투자를 선택하는 지역은 에너지 과잉으로 인해 발생하는 경제적, 사회적 이익을 더욱 향상시킬 것이다. 또한 SWB를 전력 공급의 90% 이하로 제한하는 기존의 청정 에너지 시나리오에서는 초능력의 비정상적이지만 예상치 못한 이점이 완전히 실현되지 않는다. 이러한 시나리오는 잉여 에너지 생산을 최대화하기보다는 최소화하는 것을 명시적으로 잘못 목표로 한다.

이러한 실수를 피하고 대신 초강대국을 축소할 문제가 아닌 탈취할 기회로 인식하는 기업, 산업, 지역 및 국가는 새로운 가치 창출에서 수십억 또는 수조 달러를 실현할 것이다. 

이 보고서에서는 캘리포니아, 텍사스 및 뉴 잉글랜드의 100% SWB 사례 연구를 제시한다. 우리는 이 지역이 미국 대륙에서 결합된 태양열 및 풍력 자원의 대표적인 범위를 소유하고 있기 때문에 선택했다. 따라서 우리의 분석 결과는 세계의 거의 모든 인구 밀집 지역에도 일반화된다.

지난 20년 동안 우리는 인터넷, 디지털 미디어, 스마트폰 및 클라우드 컴퓨팅에 의해 거의 제로에 가까운 한계 비용으로 제품과 서비스를 제공하는 전통적인 정보 기반 산업의 유사한 혼란을 목격했다. 그 결과 엄청난 양의 정보와 커뮤니케이션이 수조 달러의 새로운 가치, 수십 개의 새로운 산업, 수천만 개의 새로운 일자리를 창출했으며, 이는 함께 경제와 사회 전반에 극적인 영향을 미쳤다. 이러한 정보 기술은 비트 세계를 변화시켰으며 SWB는 유사한 방식으로 전자 세계를 변화시킬 것이다.

여기에 제시된 분석은 예측이 아니라 매우 보수적이고 엄격하게 제한적인 가정을하는 예시적인 "제한 시나리오"이다.

»전기 수입 없음

»분산된 에너지 자원 없음

»전기자동차 없음

»에너지 차익 거래 없음

»기존 예비 용량 없음

»기술적 혁신 없음

»지열 또는 기타 건물의 HVAC 부하를 줄인다.

»수요 측 관리 없음

»에너지 효율성 또는 빌딩 자동화 없음

전기 사용을 줄이는 기술

»추가 서비스 번들 없음

»보조금이나 탄소세 없음

가능한 것에 대한 상한선을 설정하기 위해 의도적으로 이러한 방식으로 시나리오를 제한한다. 따라서 100% 청정 전기 시스템을 달성하기 위한 실제 비용은 여기에서 설정한 상한선보다 상당히 낮을 것이다.

캘리포니아, 텍사스, 뉴 잉글랜드의 결과를 전국으로 추정하면 미국 대륙 전체가 2030년까지 2조 달러 미만으로 100% SWB 시스템을 달성할 수 있으며, 시스템의 초 전력이 50% 이상이면 전국 평균 전력 비용이 킬로와트 시 당 3센트 미만이다. 에너지의 SWB 중단이 발생하는지 여부는 더 이상 문제가 아니라 언제이냐의 문제가 될 뿐이다. 그러나 시기가 중요하며 사회적, 경제적, 정치적, 환경적 이해 관계가 더 높을 수는 없다.

2020년대 동안 특정 지역, 지역 또는 국가에서 실제 결과는 오늘날 우리가 내리는 선택에 달려 있으며, 혼란을 따르거나 저항하기보다 혼란을 주도하는 사람들에게 발생하는 혜택은 엄청날 것이다. 놀라운 가능성은 대담한 결정을 요구한다.

청정 에너지에서 가능한 것을 보여줌으로써 이 보고서의 목표는 정책 입안자, 투자자 및 기타 의사 결정권자가 행동하도록 돕는 것이다. 2020년대에 전 세계적으로 일어날 대대적인 변화를 위해 전력 부문을 즉시 재배치한다.

중요한 발견들

»2030년까지 미국 대륙 전체와 전 세계 인구 밀집 지역의 압도적인 대부분의 지역에서 태양광, 풍력 및 배터리 (SWB)의 조합으로 전력 수요의 100%를 충족하는 것이 물리적으로 가능하고 경제적으로 저렴하다.

»Clean Energy U-Curve는 발전과 에너지 저장 간의 균형 관계를 파악하고 100% SWB를 달성할 수 있는 방법을 이해하고 특정 지역에서 발전 및 저장 용량의 최적 조합을 식별하는 데 유용한 도구이다.

»최저 비용의 100% SWB 시스템은 일반적으로 지역 기후와 지역에 따라 배터리 에너지 저장의 평균 수요 시간이 35-90시간에 불과하다.

»100% SWB는 2030년까지 가능한 가장 저렴한 전기 시스템을 제공할 것이다. 이는 새로운 기존 발전소보다 훨씬 저렴하며, 대부분의 경우 기존 석탄, 가스 또는 원자력 발전소를 계속 운영하는 것보다 저렴하다.

»태양열과 풍력이 모두 필요하지만 이러한 발전 기술은 태양열이 더 빨리 저렴 해지기 때문에 동등하지 않다. 가장 저렴한 100% SWB 시스템은 대부분의 지역에서 풍력보다 최대 10배 더 많은 태양열을 구성한다.

»SWB는 비례적인 일대일 대체 방식으로 기존의 발전 기술을 대체할 뿐만 아니라 다른 규칙 및 측정 기준에 따라 작동하는 완전히 새로운 아키텍처를 기반으로하는 훨씬 더 큰 전력 시스템을 만들 것이다.

»인터넷이 많은 현존하는 산업을 파괴했지만 정보의 한계 비용을 거의 제로에 가깝게 줄임으로써 더 많은 산업의 출현을 촉진하고 수조 달러의 새로운 가치를 창출한 것처럼 SWB 파괴는 한계 비용을 줄여 유사한 영향을 미칠 것이다. 1년 중 상당 기간 동안 에너지가 거의 0에 가깝다.

»100% SWB 시스템은 연중 대부분의 날에 매우 많은 양의 잉여 전력 또는 청정 에너지 슈퍼 파워를 생산한다. 예를 들어 캘리포니아에서는 309테라와트 시의 SWB를 결합한 최저 비용 SWB 시스템 조합의 초 전력이 뉴욕주의 총 기존 전력 수요 인 285테라와트 시 보다 크다.

»한계 비용이 거의 0에 가까운 SWB 초강력 전력으로 인한 청정 에너지의 풍부함은 지역의 사회적 역량과 경제적 번영의 극적인 증가와 함께 수십 개의 산업 전반에 걸쳐 새로운 비즈니스 모델, 제품, 서비스 및 시장을 위한 새로운 가능성 공간을 창출할 것이며 이는 100% SWB 시스템을 채택한다.

»초 전력 애플리케이션의 예로는 도로 운송 및 난방의 전기화, 물 담수화 및 처리, 폐기물 처리 및 재활용, 금속 제련 및 정제, 화학 처리 및 제조, 암호화폐 채굴, 클라우드 컴퓨팅 및 통신, 탄소 제거 등이 있다.

»국가적 규모에서 미국의 초강대국은 경제 전반에 걸쳐 수조 달러의 경제적 가치와 수백만 개의 일자리를 창출 할 것이다.

»슈퍼파워는 한계 비용이 거의 0에 가까운 청정 에너지의 혜택을 받을 수 있는 매우 풍부한 산업, 특히 중공업의 송환을 도울 수 있다.

»SWB는 태양 전지판, 풍력 터빈 및 배터리 자체의 제조에 초 전력의 일부를 할당함으로써 자가 촉매가 될 수 있다.

»청정 에너지 U-커브는 SWB 용량의 최저 비용 조합을 넘어 추가 태양광 발전 용량에 대한 증분 투자가 불균형적으로 큰 전력 증가를 가져올 것임을 보여준다. 예를 들어 캘리포니아에 20% 증분 투자하면 초 전력 출력이 309테라와트 시에서 592테라와트시로 190% 이상 증가한다.

»미국 대륙에서 100% SWB 시스템을 구축하는 데 드는 비용은 2020년대 동안 2 조 달러 미만으로 GDP의 1%에 불과하며 그 기간 동안 수백만 개의 새로운 일자리를 지원할 것이다.

»100% SWB 시스템에 의해 생산되는 슈퍼 파워의 양이 너무 커서 기존 전력 부문을 제외한 모든 화석 연료 에너지 사용량의 절반을 대체할 수 있다.

»100% SWB 시스템은 기존 전력 부문에서 거의 모든 온실가스 배출을 제거 할 뿐만 아니라 주거, 상업, 산업, 운송 및 농업과 같은 다른 부문에서도 화석 연료 에너지 사용을 대체하여 배출량을 줄인다.

»전기자동차와 결합된 100% SWB 시스템은 전기 부문과 도로 운송 부문 모두에서 화석 연료 사용과 온실가스 배출을 동시에 제거하여 국가 총 탄소발자국의 절반을 줄일 수 있다.

»새로운 시스템의 효율성은 최소화할 연료나 폐기물이 없기 때문에 생산량과 활용도를 극대화하는 것을 의미한다.

»새로운 시스템의 보존은 에너지 사용을 최소화하는 것보다 최대화를 의미할 것이다. 왜냐하면 햇빛과 바람에서 생성된 전기를 사용하는 것은 해롭지 않고 낭비하는 것이 해롭기 때문이다.

표 1. 발견 사항 요약

파트1. 파괴

100% 태양광, 풍력 및 배터리(SWB) 전기 시스템에 의한 에너지 부문의 파괴는 불가피하며 이미 시작되었다. 이러한 기술은 현재 석탄, 천연 가스 및 원자력 분야에서 비용 경쟁력이 있기 때문이다. 태양광 PV, 육상 풍력 및 리튬 이온 배터리 기술의 비용 개선은 20년 이상 일관되고 예측 가능했다.

또한 태양광 PV 및 리튬 이온 배터리의 경우 이러한 개선 사항은 놀랍다. 여러 종류의 기술에서 일반적으로 나타나는 것처럼 기본 기술의 점진적 개선과 제조 확장의 조합은 단위 비용과 생산량 간에 강력한 상관 관계를 생성한다. 따라서 태양광 PV, 육상 풍력 및 리튬 이온 배터리는 각각 자체 경험 곡선을 추적한다. 이러한 기술의 지속적인 채택 증가는 지금부터 최소 2030년까지 전 세계적으로 계속될 것이며 이에 따라 비용이 계속 개선될 것이다.

그림 1. 미국 태양광 PV 자본 비용 (대수 도표)

그림 2. 미국 육상 풍력 용량 비용 (대수 도표)

그림 3. 미국 고정식 리튬 이온 배터리 에너지 저장 용량 비용 (팩 수준) (대수 도표)

태양광 PV 자본 비용 개선

태양광 PV의 경우 설치 용량의 킬로와트 당 자본 비용은 1970년대 후반에 처음 도입된 이후 거의 1,000배까지 감소했다. 미국에서 자본 비용은 지난 10년 동안 매년 평균 16.1%의 비율로 감소했으며 선형 플롯 대신 대수 플롯에서 올바르게 볼 때 추세의 일관성은 분명하다. 우리의 분석은 보수적으로 태양광 PV 자본 비용이 연평균 12%의 비율로 2020년대 내내 계속 감소할 것이라고 가정한다(그림 1).

육상 풍력 발전 비용 개선

육상 풍력의 경우 자본 비용의 감소는 태양광 PV만큼 눈에 띄지 않았지만 미국에서는 이러한 비용이 지난 10년 동안 매년 평균 6.2% 씩 감소했다. 추세의 일관성은 데이터를 로그 플롯에서 올바르게 볼 때 다시 분명해진다.  우리의 분석은 보수적으로 육상 풍력 용량 비용이 연평균 5.5%의 비율로 2020년대 동안 계속 감소할 것이라고 가정한다(그림 2).

리튬 이온 배터리 자본 비용 개선

태양광 또는 풍력보다 새로운 기술인 리튬 이온 배터리의 경우 미국의 자본 비용은 지난 10년 동안 매년 평균 19.7% 씩 개선되었다. 다시 한번, 데이터를 로그 플롯에서 올바르게 볼 때 추세의 일관성이 분명하다. 우리의 분석은 보수적으로 배터리 에너지 저장 용량 비용이 연평균 15%의 비율로 2020년대 동안 계속해서 감소할 것이라고 가정한다(그림 3).

인과적 피드백 루프로 중단

인과적 피드백 루프를 유발하는 새로운 기술의 수렴으로 인해 중단이 발생한다.이러한 피드백 루프는 새로운 시스템의 채택을 가속화하는 동시에 기존 시스템을 죽음의 소용돌이로 몰아 넣는다(그림 4).

역사 전반에 걸친 많은 이전 중단과 마찬가지로 새로운 에너지 시스템이 등장하는 아키텍처는 서로 다른 규칙을 따르며 서로 다른 메트릭으로 이해해야 한다. 이 경우 새로운 시스템은 연료의 한계 비용이 높은 에너지 대신 햇빛과 바람의 한계 비용이 거의 0에 가까운 에너지를 기반으로 한다.

높은 한계 비용에서 거의 0에 가까운 한계 비용으로의 전환은 컴퓨터 및 인터넷은 신문, 잡지, 서적, 사진, 음악 레코드, VHS 테이프, DVD 및 기타 유형 제품의 형태로 정보의 물리적 사본을 판매하는 데 기반을 둔 기존 산업을 없애고 있다.이러한 오래된 산업은 완전히 다른 원칙에 따라 운영되고 파괴 이전에 상상하기 어려웠던 새로운 비즈니스 모델을 지원하는 훨씬 더 큰 정보 경제로 대체되었다.비트 세계에 일어난 일은 이제 전자 세계에도 일어날 준비가 되었다.

그림 4. 인과적 피드백 루프로 인해 파괴

역사에 따르면 기술 파괴는 인과적 피드백 루프를 강화하여 발생하기 때문에 비선형적이다. 이러한 루프는 서로 상호 작용하고 증폭하여 선순환에서 새로운 기술의 채택을 가속화하는 동시에 악순환에서 오래된 기술의 포기를 가속화한다. 이러한 시스템 역학의 최종 결과는 혼란이 놀라울 정도로 신속하게 전개되는 경향이 있다는 것이다.

이 혼란 속에서 이전의 다른 많은 시스템과 마찬가지로 새로운 시스템은 S곡선을 따라 성장하는 반면 기존 시스템은 동시에 파괴된다. 이것은 우리가 파괴 X- 커브라고 부르는 것을 형성한다 (그림 5).

그림 5. 파괴 X-커브

겹치는 성장 및 파괴 S-커브로 인한 특징적인 파괴 X-커브는 우리가 역사를 통틀어 볼 수 있는 파괴의 일관된 특징이다. 2020년대에 펼쳐질 100% SWB 시스템에 의한 청정 에너지 파괴에도 동일한 패턴이 적용된다.

2020년대에 시작된 SWB에 의한 에너지 중단은 역사를 통틀어 이전의 많은 기술 중단과 동일한 특징적인 파괴 X 곡선을 보일 것이다. 신기술의 지속적인 기하급수적인 채택 성장을 보는 것 외에도, 우리는 이미 기존 기술이 죽음의 소용돌이에 진입하는 것을 보고 있다. 예를 들어, 미국의 석탄은 처음에는 비 전통적인 잘 자극 기술 (통칭 "파쇄"라고 함)에 의해 파괴되었으며 현재 SWB의 압력으로 계속 붕괴되고 있다 (그림 6).

그림 6. 미국의 석탄 발전 파괴

석탄 사용은 2008년 미국에서 정점에 이르렀으며 이제는 파괴를 향한 교과서 파괴 궤적을 기록하고 있다. 미국 에너지 정보국의 기존 예측은 혼란을 이해하지 못하고 10년 넘게 매년 석탄 전력의 회복 또는 안정화에 대한 선형 예측을 만들어 왔으며 2020년의 최신 예측은 동일한 잘못된 패턴을 계속한다.