에너지 자원의 현황과 전망

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에너지 자원의 현황과 전망에 대한 보고서 자료입니다.

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6. 재생 에너지
재생 에너지는 표2와 같이 전세계적으로 예상되는 에너지 요구량의 수 배를 제공할 가능성을 가지고 있다. 그러나 재생 에너지가 가격적 경쟁력을 가지기 위해서는 수력, 지열, 일부 바이오매스, 풍력 이외에도 더 많은 연구와 개발이 필요할 것으로 판단된다. 앞서 언급한 바와 같이 전체 에너지 사용 중 3%가 재생 에너지에 해당하지만, 전체 전기의 18%에 불과하고 18% 중에서도 90%가 수력에 의존하고 있는 실정이다.
표2 세계 제생에너지 사용(1998년 기준) 및 기술적 잠재성
3.6.1. 수전기력
수전기력은 꾸준하면서도 느리게 증가하고 있는데 가장 대표적인 예로는 2009년 중국의 Three Gorges dam (중국 양쯔강의 삼협 댐, 산도우핑, 이창, 허베이에 만들어진 댐들)으로부터 수력에 의해 18.2GWe의 전기를 생산하고자 하는 것이다. 이 프로젝트의 건설은 다양한 환경적?사회적 문제를 야기할 수 있는데, 예를 들어 600km 상류에 호수를 만들고 거주자들을 이주시키는 문제가 있다. 온대기후의 식물이 밀집된 지역에서 수전기력 프로젝트를 추진할 경우, 심각한 양의 이산화탄소와 메탄이 발생할 수 있으므로 주의할 필요가 있다.
3.6.2. 태양열
태양열(solar thermal)에는 태양열(solar heating), 공정 열, 태양열 발전이 포함된다. 태양열(heating)의 대표적인 예로는, 필라델피아에서 광범위한 태양열 집적 공간의 건설과 수열의 가능성을 평가한 프로젝트가 있다. 즉, 길게 늘어선 집들의 지붕에 태양열 집열 장치를 설치하는 것으로 미국 동부와 중부의 주택의 70%를 대상으로 하였다. 건물의 시스템은 그림3과 같으며, 약 20년 간 가동이 가능할 것으로 평가되었다(지붕의 보수가 없다면 더 오래 사용할 수도 있음).
태양열 발전의 대표적인 예로는, 태양열 집광장치(solar concentrator)를 사용하여 하이브리드 태양-연료 발전소(Luz사 건설)로부터 성공적으로 전기를 생산한 예가 있다. 그림4와 같은 설계로 캘리포니아에서 $3000/kW의 비용으로 1GW의 전기를 경쟁력 있게 생산할 수 있었다(세금 특혜도 포함). 이러한 하이브리드 시스템의 기본적인 개념은 이전에 한 연구를 통해 이론적 실험적으로 증명된 바 있다(그림5). 25%의 고온 에너지(연소 또는 태양열 집광장치 이용)를 투입하여 발전 효율이 두 배 증가함으로써, 저온에서 가동할 때와 비교했을 때 필요로 하는 태양열 집열기(solar collector)의 수가 절반으로 줄고(이 연구에서 사용한 평판 식 태양열 집열기의 경우 70-100℃, Luz 시스템의 경우 더 높은 온도 필요) 비용이 감소하였다.
가능성 있는 또 다른 태양열 시스템으로는 중앙 식 태양 탑(central solar tower)과 접시 형(parabolic dish) 엔진 시스템으로, 몇 가지를 설치하여 테스트 한 결과 고온에서 태양열(solar heat)을 생산함으로써 화석연료나 원자력 보일러 유래의 스팀 및 가스의 경우와 견줄만한 결과를 얻을 수 있었다.

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