신·재생에너지의 개발과 지자체의 발전

① 자원의 개요와 잠재량

◇ 신재생에너지란?

2차례에 걸친 오일쇼크 이후 전 세계는 유류를 대신할 에너지를 개발하는데 많은 노력을 기울여 왔다.

이러한 노력은 21세기에 들어서면서 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하는 에너지와 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 이용해 재생이 가능하도록 하는 에너지를 개발하기에 이르렀다.

이렇게 해서 신·재생에너지가 탄생하게 됐다.

◇ 신재생에너지의 종류와 특징

현재까지 개발된 신에너지는 연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지 등 3개 분야이며 재생에너지는 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 등 8개 분야이다.

신에너지 중 연료전지는 수소, 메탄, 메탄올 등의 연료를 산화시켜서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시켜 사용할 수 있도록 하는 기술이다.

연료전지는 배기가스와 소음이 없는 무공해 전원장치로 미래형 발전기로 볼 수 있다.

석탄액화·가스화는 석탄이나 중질잔사유 등의 저급연료를 고온·고압에서 불완전 연소 및 가스화 반응을 통해 일산화탄소와 수소가 주성분인 가스를 제조·정제한 뒤 가스터빈이나 증기터빈을 돌려 전기를 생산하는 신 발전기술이다.

에너지 밀도가 높고 수송 및 보관이 쉬운 청정인조원유제조기술이다.

수소에너지는 수소가 기체상태에서 연소될 때 생기는 폭발력을 이용해 기계적운동에너지로 변환해 활용하거나 수소를 다시 분해해 에너지원으로 활용하는 기술로 원료에 자원적인 제약이 없고 태워도 물만 생성돼 깨끗하고 자연의 순환을 교란시키지 않고 파이프로 운송이 가능해 경제적이고 효율적인 수송이 가능하다.

열원으로서는 물론 자동차나 항공기의 연료로 사용할 수 있다.

재생에너지 중 태양열은 태양열이용시스템을 이용해태양광선의 파동성과 광열학적성질을 이용분야로 한 태양열 흡수·저장·열변환을 통해 건물의 난방 및 급탕 등에 활용하는 기술이다.

태양광발전은 태양광 발전시스템을 이용해 태양광을 직접 전기에너지로 바꾸는 것이다.

바이오매스는 태양광으로 인해 광합성 작용을 하는 모든 식물체 유기물 등을 소비해 생성되는 모든 생물 유기체의 에너지를 일컫는다.

해마다 전세계에서 소비되는 총에너지의 17배에 해당하는 에너지가 광합성에 의해 녹색에너지로 저장되고 있다.

이미 일부에서는 바이오매스에서 자동차 연료로 사용할 알코올을 생산해 활용하고 있기도 하다.

풍력발전은 운동량변환장치, 동력전달장치, 동력변환장치 및 제어장치로 구성되는 풍력발전시스템을 이용해 바람의 힘을 회전력으로 변환시켜 일어나는 유도전기를 전력계통이나 직접 수요자에게 공급하는 발전방법이다.

소수력은 개천이나 강, 호수 등에 흐르는 물의 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 만드는 1만 kW 이하의 소규모 수력발전을 이른다.

지열은 얕게는 지하 수 m에서 깊게는 수 km에 이르는 곳에 존재하는 온천이나 마그마 등의 땅이 가지고 있는 에너지를 이용하는 발전기술을 말하는 것이다.

우리나라에서는 화산지대가 거의 존재하지 않아 심층지열이용은 어려운 실정이며 현재는 지하 100~150m 깊이의 지열을 이용하는 시스템의 개발보급이 늘어나는 추세이다.

해양에너지는 해수면이 상승과 하강운동을 반복하는 것을 이용해 전기를 만드는 조력발전과 해안으로 입사하는 파랑을 회전력으로 변환시켜 전기에너지를 얻는 파력발전, 해저층과 해수표면층의 온도차를 이용해 열에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 온도차 발전 등을 이른다.

폐기물에너지는 사업장과 각 가정에서 발생하는 가연성폐기물 중 함량이 높은 폐기물을 열분해에 의한 오일화기술, 성형고체연료 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스제조기술, 소각을 통한 열회수기술 등을 가공·처리해 연료를 생산하는 방법이다.

◇ 신재생에너지별 잠재량

한국에너지관리공단이 지난해 말 발표한 신재생에너지백서에서 한국기술연구원 김광득 박사는 우리나라의 재생에너지는 총 2조3천646억9천457만9천 toe(원유 1t이 발열하는 칼로리를 기준으로 표준화한 단위)라고 밝히고 있다.