차세대 발전 방법: 용융염 발전

 차세대 발전 방법: 용융염 발전

 현재 우리나라와 더불어 많은 국가들이 신재생에너지를 이용한 에너지 생산을 목표로 하고 있다. 하지만 현재까지 신재생에너지를 이용한 에너지 생산은 기대치에 미치지 못하고 있다. 그 이유 중에 하나는 지속적으로 에너지 생산을 할 수 없기 때문이다. 신재생에너지 보급률이 증가하기 위해서는 지금의 화력발전, 원자력발전처럼 365일 24시간 에너지 생산 및 보급이 가능해야 할 것이다. 지속적 에너지 보급을 위해 다양한 ESS가 있지만 높은 가격, 관리의 어려움으로 인해 상용화되고 있지 않는 상태이다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법은 용융염 발전이라고 생각한다.

 용융염은 용융(melting, 녹는) + 염(salt, 소금)의 합성어이다. 즉, 녹아있는 소금이라는 뜻이다. 용융염은 Sodium Nitrate(NaNO₃)과 Potassium nitrate(KNO₃)으로 이루어진 혼한물이다. 태양열을 받은 용융염은 260℃~550℃에서 액체 상태로 변하게 되고 많은 열에너지를 장시간 저장할 수 있어 차세대 발전 방법으로 주목받고 있다.

 용융염 발전 방법은 주로 태양열 발전소에 이용된다. 태양열 발전소는 일조량이 많은 지역에서 수백 개의 반사판을 이용해 솔라 타워에 태양에너지를 집중시킨 후 태양열에너지를 이용하여 수증기를 생산해 기존의 화력발전소처럼 터빈을 가동시켜 전기를 생산한다. 하지만 태양열은 자연환경에 의해 지속적인 에너지 생산은 불가능하다. 이런 태양열 발전 방법의 단점을 해결해 주는 것이 용융염 발전이다. 용융염 발전 방법은 메인 타워에 집중된 태양열에너지를 장기간 저장하여 태양열을 수급 받지 못하는 환경일 때 저장된 열에너지를 사용하여 전기를 생산하다. 이와 같은 방법으로 태양열에너지 발전 방법의 가장 큰 단점을 해결하고 지속적인 전기 생산이 가능하게 된다.

[그림 1. 태양열발전소 솔라 타워 및 반사판들]

출처: YouTube Solar Reserve

[그림 2. 태양열 발전소와 용융염 발전방법 개략도]

출처: YouTube Solar Reserve

 현재 세계 최대 용융염 발전소는 미국 네바다 사막에 위치한 크레센트듄스 태양열 발전소이다. 그러나 곧 호주 사우스오스트레일리아주에 세계 최대 규모의 용융염 발전소를 건설하는 오로라 솔라 에너지 프로젝트(Aurora Solar Energy Project)가 진행될 예정이다. 호주에 건설될 예정인 이 발전소는 용융염에 1100MW 에너지가 저장되고 솔라 타워 한 개당 150MW 전기를 생산한다고 한다. 용융염 발전 방법은 많은 일조량을 필요로 하는 태양열발전소와 함계 운용하기 때문에 사막이 많은 국가에서 사용된다. 그래서 용융염 발전방법은 우리나라 환경에는 적합하지 않는 방법이다. 우리는 신재생에너지 저장기술에 초점을 맞추고 개발한다면 우리나라도 신재생에너지 상용화에 한발 더 나아갈 것이다.

[사진 1. 용융염 발전소 가상도]

출처: Solar Reserve

[사진 2. 현재 세계 최대 용융염 발전소크레센트 듄 태양열 발전소]

출처: 위키피디아