지열 발전
[image]
아이슬란드의 네스야벨리르(Nesjavellir) 지열발전소. 아이슬란드에서 두번째로 규모가 큰 지열발전소이다.
1. 개요
지열(地熱)의 힘을 이용하여 전기를 생산해 내는 발전 방법이다. 그래서 주로 화산활동이 많거나 온천이 발달한 지역에 주로 설치된다.
대부분의 지열 발전소는 아이슬란드, 뉴질랜드 같이 화산폭발과 활발한 판의 활동이 있는 지역이 선정되어 건설된다.
아시아에서는 일본 열도나 백두산 같은 화산지대에 발전소를 건설하는 것이 효율적이라는 연구가 있다. 특히 일본은 1970년대 오일쇼크를 거치면서, 국가적인 산업으로 육성을 시도하기도 했다. 그러나 초기 사업비가 높고 발전량이 적은 등의 문제가 있어서 1990년대까지 사장되었다. 2010년대에 들어서는 친환경 발전으로 주목을 받고 신기술로 초기 사업비 문제도 개선되었다. 다만 환경 평가 등에서 10년 이상이 소요되는 등의 문제가 있어서 현재 전체 발전 비중은 낮은 편이다.
백두산 영토를 점유한 북한은 낮은 기술 수준과 자본 미비로 쓰이지 않는다. 이러한 이유로 아이슬란드에서만 쓰이는 실정이다. 아이슬란드의 지열 활용이 용이하여 전근대에도 빵을 찌는 등 온열기로 유용되었다.
핀란드는 해저 지열을 이용한 대규모 지역 난방을 도입했다. 이후 발전소 건립 계획도 있다.
독일, 프랑스 등은 입지가 적정치 않은데도 지열발전 개발에 적극적이다. 지열발전은 운영비가 극히 적으며 안정적인 발전이 가능하기 때문이다.
화력, 태양열, 풍력 등은 근본적으로 변형된 태양 에너지를 활용하는 형태다. 반면 지열은 '''지구의 자체적인 핵분열 에너지를 이용하는 수단'''이다.
지열을 이용하는 방식에 따라 직접이용과 간접이용으로 분류된다. 직접이용방식은 지열을 이용해 열을 생산하여 건물에 냉난방이나 급탕에 활용하는 것이고, 간접이용방식은 지열을 활용해 전기를 생산하는 것을 말한다.
지열에너지 직접이용방식은 가장 오래된 기술이며 지열 히트펌프, 온천, 시설원예 난방, 지역난방 등 지면에서 중온수를 추출해 직접 공급하거나 히트펌프와 같은 에너지 변환기의 열원으로 활용해서 냉열,온열을 공급하는 방식이다. 현대에는 히트펌프를 이용하는 방식이 가장 활성화되어있다. 일부는 냉각탑과 병행하여 하이브리드로 사용하기도 한다.
2. 장점
운영비가 압도적으로 저렴하다. 일정한 출력을 유지하려 추가적인 연료를 투입하는 형태도 있지만, 어떤 형태라도 비용이 극히 적고 유지보수도 간단한 편이다. 아이슬란드는 에너지 자립국으로 막대한 전기가 남아 인접국에 수출도 한다. 데이터 센터, 데이터 마이닝 등도 남는 전기를 바탕으로 활발하게 유치하였다. 이러한 산업 이면에는 지열발전과 수력발전 등의 활발한 개발이 있었다.
날씨의 영향을 덜 받는다. 풍력 발전은 풍부하고 일정한 풍량이 보장되는 입지가 제한적이다. 태양광 발전은 흐리거나 밤이면 발전할 수 없다. 반면 지열 발전은 날씨의 영향이 적다.
3. 단점
건설 비용이 크다. 적절한 입지 탐지에 많은 비용이 들며, 탐지해도 정확한 발전량을 추정하기 어렵다고 한다. 이러한 불안정함은 재정 계획과 투입을 어렵게 한다. 또한 2017년 포항 지진에서의 결론에서도 보이듯, 실제로 지진을 일으킬 수 있다는 위험이 있다.
위험하지 않으며 발전에도 적합한 화산 활동이 일어나는 곳이 흔치 않다. 유의미한 입지는 아이슬란드, 뉴질랜드, 일본 등 일부 지역에 불과하다.
4. 심부지열발전
심부지열발전(Enhanced Geothermal System)은 화산 지형에 대한 의존성을 줄이는 발전 방식이다. 하지만 이 발전은 지반이 투과성이 없는 암반으로 구성되어야 하며 시추 깊이도 3km 이상이어야 한다. 이에 따라 엄청난 수준의 투자비가 요구되는데다 원자력만큼의 운전 비용 효율이 발생하지 않아 경제성이 매우 낮다. 국내에서는 포항과 광주에서 지열발전소 건설이 논의되었다. 하지만 광주는 그나마 하던 사업조차 업체와 시의 의견차로 인해 사실상 중단되었다. #
현재는 포항지열발전소만 건설 중이다. 자세한 내용은 해당 문서 참고.
지진을 유발한다는 설이 있는데, 실제 지열발전을 실험하다가 지진이 발생하는 사례도 있다.
2017년 11월 포항 지역에서 발생한 지진의 원인이 이 지열발전 때문이라는 주장이 있어 관심을 끌고 있다. 11월 21일 JTBC의 관련 기사 및 포항지열발전소 문서 참고.
2019년 3월 20일 정부와 해외조사위원회가 발표한 바에 따르면 포항 지진은 촉발 지진일 가능성이 크다는 보도가 있다. 연합뉴스 기사