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Oct 23, 2023

이제 지열에너지 황금시대를 맞이하고 있는 걸까요?

이러한 장점에도 불구하고 지열에너지는 기존에 비해 사용이 제한되어 왔습니다.

이러한 장점에도 불구하고 지열 에너지는 화석 연료에 비해 사용이 제한되어 왔습니다. 이 재생 가능 에너지원이 어떻게 입지를 굳히고 어떤 이점을 제공하는지 알아보세요.

약 섭씨 6,000도(화씨 11,000도)에 달하는 지구의 핵심은 태양만큼 뜨겁습니다. 비교할 수는 없지만, 행성 표면 아래 2,000~5,000미터(6,500~16,000피트)에서도 뜨거운 온도는 60~200C일 수 있으며, 화산 지역에서는 표면 온도도 400도에 도달할 수 있습니다.

이는 잠재적인 열 기반 에너지를 많이 만들어냅니다. 알려진 바와 같이 우리 조상들은 지열 에너지의 힘에 대해 전혀 낯선 사람이 아니었습니다. 서기 1세기에 현재 아헨(Aachen)과 비스바덴(Wiesbaden)으로 알려진 서부 독일 도시에 거주하는 로마인들은 온천수로 집과 온천탕을 가열했습니다. 뉴질랜드에서는 마오리족이 지구의 열을 이용해 음식을 요리했고, 1904년에는 이탈리아 중부 라데렐로에서 지열에너지를 이용해 전기를 생산했습니다.

현재 30개국 400여개 발전소가 지표면 아래에서 생성된 증기를 이용해 전기를 생산해 총 발전용량은 16기가와트(GW)에 달한다.

이러한 전기 생산 방법은 미국, 멕시코, 엘살바도르, 아이슬란드, 터키, 케냐, 인도네시아, 필리핀 및 뉴질랜드를 포함한 태평양 불의 고리를 따라 있는 화산 지역에서 특히 중요합니다. 그러나 전 세계적으로 지열에너지는 전체 발전량의 0.5%만을 차지한다.

전 세계적으로 지열 에너지는 주로 수영장, 건물, 온실 난방 및 도시 난방 시스템에 사용됩니다. 최대 200°C의 물이 최대 5,000미터 깊이의 시추공에서 펌핑됩니다. 그런 다음 열이 추출되고 냉각된 물이 두 번째 구멍을 통해 다시 펌핑됩니다.

이 열 포집 방법은 전 세계적으로 실행 가능하고 저렴하며 화산 활동이 부족한 국가에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 재생에너지 글로벌 현황 보고서(Renewables Global Status Report)의 평가에 따르면, 현재 전 세계적으로 지열 발전소의 설치 용량은 38기가와트이며, 이는 전기를 생산하는 지열 발전소 용량의 두 배 이상입니다.

현재까지 중국(14GW), 터키(3GW), 아이슬란드(2GW), 일본(2GW)은 심층 지열 에너지 개발 분야의 선두주자로서 점점 더 많은 도시 지역과 온실을 가열하고 있습니다. 독일 뮌헨시는 저렴한 지열난방을 활용하고 있으며 이 기술을 사용하여 2035년까지 이 부문을 기후 중립으로 만드는 목표를 세웠습니다.

독일 정부는 또한 2045년까지 전국적으로 기후 중립적인 열 공급을 창출하기 위해 심층 지열 에너지를 더욱 개발할 계획입니다. 연구에 따르면 심층 지열 에너지는 70GW의 설치 용량에서 연간 약 300테라와트 시간의 열을 생성할 수 있습니다. 모든 건물의 미래 열 수요를 절반으로 줄입니다.

그러나 점점 더 많은 지열 에너지가 열 펌프를 사용하여 지구 표면에 가까운 에너지원에서 활용되고 있습니다. 깊이가 50~400m에 불과한 시추공에서는 폐쇄형 파이프 시스템이 물을 지표면에서 지하로 운반한 다음 다시 되돌려 10~20°C로 가열합니다. 그런 다음 열 펌프는 이 에너지를 사용하여 30~70°C의 물을 출력합니다. 그런 다음 건물을 가열하는 데 사용됩니다.

연구원들은 독일에서 이 얕은 지열 에너지를 사용하면 깊은 지열 에너지와 유사한 가열 잠재력을 제공한다고 믿습니다. 독일에서는 이 두 가지 기술만으로도 미래 건물의 난방 수요 전체를 충족할 수 있습니다.

6개 독일 연구 기관의 분석에 따르면 심부 지열 에너지로 열을 생성하는 데 드는 비용은 킬로와트시(kWh)당 3유로센트 미만입니다.

러시아가 우크라이나를 공격하기 전에 천연가스는 유럽의 많은 지방자치단체에서 이보다 훨씬 저렴하게 열을 발생시킬 수 있었습니다. 이로 인해 심층 지열 에너지 발전소 건설에 투자하는 것이 매력적이지 않게 되었습니다. 그러나 러시아의 침공 이후 가스 가격의 급격한 상승으로 인해 해당 비용이 kWh당 12센트 이상으로 증가하여 계산이 변경되었습니다. 지방자치단체는 이제 열 공급을 위한 심층 지열 에너지에 큰 관심을 보이고 있습니다.