HFE-7000 (바이너리 터빈용 작용매체)
쓰리엠에서는 낮은온도에서 끓는 불소계용매인 HFE-7000을 지열발전의 작용매체로 사용하고 있다. 장점은 저온에서 쉽게증기를 발생하고 매우안정한 용액이다.
지열발전이란 마그마가 고여있는 곳에서 뜨거워진 증기와 열수(熱水)를 지상으로 뽑아내 증기터빈을 회전시켜 발전하는 방법이다. 석탄이나 석유화력과 달리 연료가 필요없고 게다가 단위 발전량당(當) CO₂발생량은 석유와 천연가스를 연료로 하는 화력발전의 10분의 1 이하다. 세계 유수의 화산국인 일본에 있어서 지열은 귀중한 순일본산 에너지라고 할 수 있다.
지열발전은 일본의 자연환경에 적합한 깨끗한 발전방법이므로 신에너지·산업종합개발기구(NEDO)를 비롯한 전력회사나 대형 철강메이커는 물론 유전개발에 노하우가 있는 석유회사 등 각 방면에서 개발이 추진되고 있다. 기술적으로도 종래의 지열발전 외에 지하에서 분출하는 열수를 저온도에서 끓는 촉매로 열교환하여 그 증기로 터빈을 회전시키는「바이너리 사이클발전(binary cyclic power generation)」과 지하3,000m의 고온암체에 인공 열수저장소를 만드는「고온암체(岩體)발전」등이 연구되고 있다. 그 중에서도 고온암체발전은 일본에 존재하는 고온암체(국토면적의 0.3%)를 모두 이용하면 2,900만㎾의 발전이 가능하기 때문에 실용화에 기대가 모아지고 있다.
97년 8월 현재 일본내에서 가동되고 있는 지열발전소는 16곳(그중 전력사업용은 13곳)이다. 발전출력은 53만㎾로 미국이나 필리핀에 이어 세계 제5위의 발전용량을 자랑한다. 그러나, 반면에 리스크와 막대한 비용이 따르기 때문에 민간이 주도하는 개발에는 한계가 있다. 전기사업심의회가 제시한 지열발전의 목표치(2000년에 100만㎾, 2010년에 350만㎾)를 달성하기 위해서는 관민일체가 된 연구개발이 꼭 필요하다.
지열발전을 개발하는 데에는 지열자원의 매장량에 대한 정한 파악이나 지열저류층(貯溜層)의 장소변화를 예측하는 것이 어렵고 실제의 발전용량보다도 큰 설비를 건설하면 그것만으로도 투자가 상당히 낭비되는 일이 허다하다. 그래서 통산성 공업기술원은 97년에 지열에너지 개발을 추진하기 위한 기본계획을 책정했다. 과제중 하나로서 97년부터「뉴선샤인계획」에 지열자원의 매장량을 정확히 파악하는 기술의 개발을 추가했다. 2000년을 목표로 지열전체의 목표달성상황 등을 종합평가하여 계획을 개선하기로 하였다.
또한, NEDO는 97년부터 가고시마현(鹿兒島縣) 쓰지노타케( 之岳)산 지역을 대상으로 한 지열저류층의 존재를 확인하기 위한 조사를 시작했다. 2000년까지 지열자원의 부존(賦存)상황과 개발에 의한 환경영향조사를 실시한다. 지표조사를 통해서 지열개발에 적합한 지역인지를 평가한다. NEDO는 이미 이와테현(岩手縣) 아시로(安代), 홋카이도(北海道)의 구마이시(熊石) 등 4개 지역에서 같은 조사를 실시했다. 더욱이, 아키다현(秋田縣)내의 야마아오자와(山葵澤)와 아키노미야(秋之宮) 2지역에서는 지열조사량까지 파악하고 있다. 또 오이타(大分)현 고코노에(九重)에 완성한 바이너리 사이클발전의 1만㎾급 실증플랜트로도 98년부터 실증실험에 들어갈 계획이다.
한편, 도쿄전력은 회사 최초의 지열발전(출력3,300㎾)의 상업용플팬트를 하찌조지마(八丈島)에서 가동시킨다. 현재의 하치조지마의 전력공급은 모두 디젤발전(출력 1만 1,100㎾)에 의존하고 있고 도쿄전력에서는 지열발전을 바탕으로 디젤발전을 수요변동에 대한 전원(電源)으로 혼합 사용함으로써 전력공급의 안정화를 기한다는 것이다. 플랜트에는 천연 건조증기를 직접 터빈에 넣어 동력을 발생시키는「건조증기 복수터빈」을 도입했다. 지금까지 해외에서 45건의 수주실적을 가진 후지전기가 담당하고 98년 1월에 착공, 99년 3월에 운전을 개시할 예정인데 건설비는 58억엔이 될 전망이다. 국내에서는 이에 이어 구마모토현(熊本縣) 오구니(小國)에 전원개발회사의 지열발전소(출력 2만㎾, 98년 4월착공, 2000년 4월 운전개시예정)가 건설될 계획이 다.
또한, 지열에너지를 이용하는 기술개발도 순조롭게 진행되고 있다. 사이타마(埼玉)대학 공학부가 개발한 「스타링 엔진」은 지열이나 온천열 등을 동력원으로 하여 움직이는 효율이 좋은 엔진으로 100℃ 정도의 열로 약 1㎾의 출력이 가능하다. 배기가스 등 유해물질이 나오지 않아 깨끗한 발전장치로서 주목받고 있다. 앞으로는 에틸렌그리콜과 같은 열전도율이 높은 매체를 이용함으로써 태양열이나 공장배수 등도 에너지원으로 이용할 수 있다고 한다.
지열발전은 일본의 자연환경에 적합한 깨끗한 발전방법이므로 신에너지·산업종합개발기구(NEDO)를 비롯한 전력회사나 대형 철강메이커는 물론 유전개발에 노하우가 있는 석유회사 등 각 방면에서 개발이 추진되고 있다. 기술적으로도 종래의 지열발전 외에 지하에서 분출하는 열수를 저온도에서 끓는 촉매로 열교환하여 그 증기로 터빈을 회전시키는「바이너리 사이클발전(binary cyclic power generation)」과 지하3,000m의 고온암체에 인공 열수저장소를 만드는「고온암체(岩體)발전」등이 연구되고 있다. 그 중에서도 고온암체발전은 일본에 존재하는 고온암체(국토면적의 0.3%)를 모두 이용하면 2,900만㎾의 발전이 가능하기 때문에 실용화에 기대가 모아지고 있다.
97년 8월 현재 일본내에서 가동되고 있는 지열발전소는 16곳(그중 전력사업용은 13곳)이다. 발전출력은 53만㎾로 미국이나 필리핀에 이어 세계 제5위의 발전용량을 자랑한다. 그러나, 반면에 리스크와 막대한 비용이 따르기 때문에 민간이 주도하는 개발에는 한계가 있다. 전기사업심의회가 제시한 지열발전의 목표치(2000년에 100만㎾, 2010년에 350만㎾)를 달성하기 위해서는 관민일체가 된 연구개발이 꼭 필요하다.
지열발전을 개발하는 데에는 지열자원의 매장량에 대한 정한 파악이나 지열저류층(貯溜層)의 장소변화를 예측하는 것이 어렵고 실제의 발전용량보다도 큰 설비를 건설하면 그것만으로도 투자가 상당히 낭비되는 일이 허다하다. 그래서 통산성 공업기술원은 97년에 지열에너지 개발을 추진하기 위한 기본계획을 책정했다. 과제중 하나로서 97년부터「뉴선샤인계획」에 지열자원의 매장량을 정확히 파악하는 기술의 개발을 추가했다. 2000년을 목표로 지열전체의 목표달성상황 등을 종합평가하여 계획을 개선하기로 하였다.
또한, NEDO는 97년부터 가고시마현(鹿兒島縣) 쓰지노타케( 之岳)산 지역을 대상으로 한 지열저류층의 존재를 확인하기 위한 조사를 시작했다. 2000년까지 지열자원의 부존(賦存)상황과 개발에 의한 환경영향조사를 실시한다. 지표조사를 통해서 지열개발에 적합한 지역인지를 평가한다. NEDO는 이미 이와테현(岩手縣) 아시로(安代), 홋카이도(北海道)의 구마이시(熊石) 등 4개 지역에서 같은 조사를 실시했다. 더욱이, 아키다현(秋田縣)내의 야마아오자와(山葵澤)와 아키노미야(秋之宮) 2지역에서는 지열조사량까지 파악하고 있다. 또 오이타(大分)현 고코노에(九重)에 완성한 바이너리 사이클발전의 1만㎾급 실증플랜트로도 98년부터 실증실험에 들어갈 계획이다.
한편, 도쿄전력은 회사 최초의 지열발전(출력3,300㎾)의 상업용플팬트를 하찌조지마(八丈島)에서 가동시킨다. 현재의 하치조지마의 전력공급은 모두 디젤발전(출력 1만 1,100㎾)에 의존하고 있고 도쿄전력에서는 지열발전을 바탕으로 디젤발전을 수요변동에 대한 전원(電源)으로 혼합 사용함으로써 전력공급의 안정화를 기한다는 것이다. 플랜트에는 천연 건조증기를 직접 터빈에 넣어 동력을 발생시키는「건조증기 복수터빈」을 도입했다. 지금까지 해외에서 45건의 수주실적을 가진 후지전기가 담당하고 98년 1월에 착공, 99년 3월에 운전을 개시할 예정인데 건설비는 58억엔이 될 전망이다. 국내에서는 이에 이어 구마모토현(熊本縣) 오구니(小國)에 전원개발회사의 지열발전소(출력 2만㎾, 98년 4월착공, 2000년 4월 운전개시예정)가 건설될 계획이 다.
또한, 지열에너지를 이용하는 기술개발도 순조롭게 진행되고 있다. 사이타마(埼玉)대학 공학부가 개발한 「스타링 엔진」은 지열이나 온천열 등을 동력원으로 하여 움직이는 효율이 좋은 엔진으로 100℃ 정도의 열로 약 1㎾의 출력이 가능하다. 배기가스 등 유해물질이 나오지 않아 깨끗한 발전장치로서 주목받고 있다. 앞으로는 에틸렌그리콜과 같은 열전도율이 높은 매체를 이용함으로써 태양열이나 공장배수 등도 에너지원으로 이용할 수 있다고 한다.
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