미국 비열병합 전력의 발전용 석유계 액체연료 열량은 어디에 집중됐을까? (2024년)

2024년 미국 에너지정보청(EIA) 자료에서 비열병합(Non-CHP) Electric Power 부문이 전기 생산에 사용한 석유계 액체연료의 열량은 50개 주 합계 108.327 million MMBtu였다. 이번 지표는 배럴 같은 물리적 부피가 아니라 연료가 가진 에너지량을 나타내는 consumption-for-eg-btu 항목이다. 따라서 같은 석유계 액체연료를 다루더라도 물리량 기반 소비와는 질문이 다르며, 연료 종류별 열량 차이가 반영된 에너지 투입량으로 읽어야 한다.

주별 분포는 매우 집중되어 있다. 하와이의 값은 60.05122 million MMBtu로 50개 주 합계의 55.44%를 차지했고, 알래스카까지 합치면 두 주의 비중은 63.02%였다. 반면 50개 주 중앙값은 0.56594 million MMBtu, 평균은 2.16654 million MMBtu다. 평균이 중앙값보다 거의 네 배 높은 것은 상단의 몇몇 주가 전체 열량 분포를 크게 끌어올리기 때문이다.

이번 지표는 배럴 수가 아니라 연료의 열량을 비교한다

물리적 연료 소비와 열량 기반 소비는 서로 연결되어 있지만 같은 값은 아니다. 배럴은 부피를 나타내고 MMBtu는 에너지량을 나타낸다. 석유계 액체연료 안에서도 세부 제품의 평균 열량이 다를 수 있기 때문에 두 주가 같은 배럴 수를 사용해도 열량 값은 조금 달라질 수 있다. 이번 지표는 발전 과정에 투입된 에너지량에 더 가까운 관점을 제공한다.

그렇다고 열량 값이 실제 전력 생산량을 의미하는 것은 아니다. 발전효율이 다르면 동일한 연료 열량을 투입해도 생산되는 전력량은 달라질 수 있다. 따라서 이 자료는 연료 에너지 투입의 주별 규모를 비교하는 데 적합하며, 발전량을 평가하려면 net generation, 효율을 평가하려면 투입 열량과 발전량을 함께 확인해야 한다.

비열병합 Electric Power 부문이라는 범위도 중요하다

이번 데이터의 sectorid는 90으로 Electric Power Sector Non-CHP를 가리킨다. 즉 전기만 생산하는 비열병합 설비의 석유계 액체연료 열량을 본다. 전기와 유용한 열을 함께 생산하는 CHP 설비의 연료 사용은 같은 범위가 아니다. 따라서 전체 Electric Power 부문이나 모든 발전설비의 연료 사용량과 비교할 때는 부문 범위가 일치하는지 확인해야 한다.

비열병합과 전체 부문을 섞으면 주별 수치가 달라질 수 있다. CHP 설비가 상대적으로 많은 주에서는 전체 부문 수치와 비열병합 수치의 차이가 더 클 수 있기 때문이다. 이번 글에서는 EIA가 직접 제공한 2024년 Non-CHP 범위만 사용하며 다른 부문의 값을 합산하거나 추정하지 않는다.

하와이 한 주가 전체 열량의 55.44%를 차지했다

하와이는 60.05122 million MMBtu로 가장 높았고, 50개 주 합계의 55.44%를 차지했다. 알래스카는 8.21263 million MMBtu로 7.58%였다. 두 주를 합치면 63.02%다. 전체 열량의 거의 3분의 2가 두 주에 집중된 셈이어서 단순한 주별 평균만으로는 분포를 설명하기 어렵다.

하와이와 알래스카가 상단에 있는 원인을 이 지표 하나만으로 결정할 수는 없다. 전력망의 연결 구조, 발전설비 구성, 연료 공급 조건, 다른 발전원의 가용성 같은 요인이 영향을 줄 수 있지만 각 요인의 기여도를 확인하려면 별도 자료가 필요하다. 현재 자료가 직접 보여주는 사실은 두 주의 비열병합 발전용 석유계 액체연료 열량이 다른 주보다 훨씬 크다는 점이다.

뉴욕부터 매사추세츠까지는 상위 두 주와 큰 간격이 있다

3위 뉴욕은 3.30020 million MMBtu, 메릴랜드는 2.80820, 미주리는 2.39333, 버지니아는 2.13218이었다. 이어 텍사스 1.99208, 플로리다 1.84300, 노스캐롤라이나 1.75284, 매사추세츠 1.62621 순이었다. 3위부터는 값이 4 million MMBtu 아래로 내려가 하와이와 매우 큰 간격이 형성된다.

상위 5개 주는 50개 주 합계의 70.86%를 차지하고, 상위 10개까지 넓히면 79.49%에 이른다. 10개 주가 전체 열량의 약 5분의 4를 차지한다는 뜻이다. 이런 구조에서는 1위부터 50위까지의 정밀한 서열보다 상위권 집중도와 중앙 구간의 규모를 함께 보는 편이 더 유용하다.

절반의 주는 0.57 million MMBtu 안팎보다 낮았다

50개 주 중앙값은 0.56594 million MMBtu다. 25번째 백분위는 0.29439, 75번째 백분위는 1.36864로 가운데 절반의 주가 이 범위에 들어갔다. 21개 주는 0.5 million MMBtu 미만이었고, 19개 주는 1 million MMBtu 이상이었다. 상단의 매우 큰 값과 달리 대부분의 주는 훨씬 낮은 수준에 모여 있다.

하단에서는 아이다호가 0.00049 million MMBtu로 가장 낮았고, 뉴멕시코 0.01135, 미시시피 0.05589, 로드아일랜드 0.05803, 버몬트 0.06735, 네바다 0.07323 순이었다. 이 수치는 해당 주의 비열병합 Electric Power 설비에서 발전에 사용된 석유계 액체연료 에너지량이 매우 작았다는 뜻이다. 전체 전력 생산이나 전체 연료 소비가 작다는 의미는 아니다.

평균 2.17 million MMBtu는 전형적인 주를 잘 나타내지 않는다

50개 주 평균은 2.16654 million MMBtu로 중앙값 0.56594보다 약 3.8배 높다. 하와이 하나가 전체의 절반 이상을 차지하고 알래스카도 중앙값보다 훨씬 큰 값이어서 산술평균이 크게 올라간다. 이런 비대칭 분포에서는 평균만 제시하면 대부분의 주가 실제보다 많은 연료 에너지를 사용하는 것처럼 느껴질 수 있다.

분포의 특징을 더 잘 설명하는 조합은 중앙값 0.566, 하와이 비중 55.4%, 상위 2개 63.0%, 상위 10개 79.5%다. 중앙값은 일반적인 주의 위치를, 상위 비중은 전체 열량이 어디에 몰려 있는지를 보여준다.

물리적 부피와 열량을 함께 보면 연료 구성이 더 잘 보인다

배럴 기반 소비는 실제 연료 부피를 보여주고, Btu 기반 소비는 그 연료가 가진 에너지량을 보여준다. 같은 연료 계열이라도 세부 제품의 열량이 다르면 주별 비중이 완전히 동일하지 않을 수 있다. 두 지표를 함께 비교하면 어느 주가 많은 부피를 사용했는지와 어느 주가 많은 연료 에너지를 투입했는지를 구분할 수 있다.

그러나 두 지표 사이의 차이를 곧바로 발전효율 차이라고 부르면 안 된다. 열량과 부피의 관계에는 제품 믹스가 영향을 주고, 발전효율은 연료 투입 대비 전력 산출을 따로 계산해야 한다. 효율 분석에는 heat input과 net generation의 조합이 필요하다.

열량 비중이 높아도 전력 믹스 의존도와는 다르다

한 주가 많은 million MMBtu를 사용했다고 해서 전체 전력 생산에서 석유가 차지하는 비중이 높다고 단정할 수 없다. 전체 발전량이 매우 큰 주에서는 절대 열량이 커도 석유의 비중은 낮을 수 있다. 반대로 소규모 전력시스템에서는 적은 열량이 중요한 몫을 차지할 수 있다.

석유 의존도를 보려면 석유계 액체연료 발전량을 총발전량으로 나누거나, 석유계 연료의 투입 열량을 전체 연료 투입 열량과 비교해야 한다. 이번 자료는 그런 분모를 포함하지 않으므로 절대 열량 분포만 다룬다.

50개 주 합계 108.327 million MMBtu는 분석 범위를 명확히 해야 한다

50개 주 값을 합산하면 108.32707 million MMBtu다. 이 합계는 현재 자료에 포함된 50개 주의 비열병합 Electric Power 발전용 석유계 액체연료 열량을 단순 합산한 값이다. 다른 관할지역이나 CHP 설비를 추가한 전국 공식 합계라고 표현하지 않는다.

이 합계를 분모로 사용하면 주별 집중도를 계산할 수 있다. 하와이 55.44%, 알래스카 7.58%, 두 주 합계 63.02%처럼 주별 비중이 얼마나 다른지 알 수 있다. 다만 이 상대비중은 미국 전체 전력 생산에서 석유가 차지하는 비율과는 전혀 다른 값이다.

2024년 주별 열량 분포에서 읽을 수 있는 핵심

가장 강한 패턴은 집중이다. 하와이가 55.4%, 하와이와 알래스카가 63.0%, 상위 10개 주가 79.5%를 차지했다. 중앙값은 0.566 million MMBtu에 불과해 상단 몇 개 주와 나머지 주 사이의 차이가 매우 크다.

해석할 때는 네 가지를 구분하면 된다. 첫째, 단위는 million MMBtu의 열량이다. 둘째, 범위는 Electric Power Sector Non-CHP다. 셋째, 발전에 사용된 연료 에너지이지 실제 발전량이 아니다. 넷째, 물리적 배럴 수와 비슷한 주제를 다루더라도 같은 측정값은 아니다. 이 구분을 지키면 유사한 EIA 지표 사이의 혼동을 줄일 수 있다.

자료 출처와 해석 범위

출처는 U.S. Energy Information Administration Electricity API v2의 electric-power-operational-data다. 기준연도는 2024년, 연료 유형은 petroleum liquids(PEL), 부문은 Electric Power Sector Non-CHP(sectorid 90), 측정 필드는 consumption-for-eg-btu, 단위는 million MMBtu다. 50개 주 모두 공식 연간 관측값이 있으며 결측치를 0으로 바꾸거나 다른 연도를 섞지 않았다.

후속 분석에서는 같은 부문의 물리량 소비와 순발전량, 전체 연료 열량을 연결하는 것이 유용하다. 그러면 연료 부피, 에너지 투입, 실제 발전량, 전력 믹스 의존도를 각각 분리해 볼 수 있고 하와이와 알래스카의 높은 열량이 어떤 전력구조와 연결되는지 더 정확히 설명할 수 있다.

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