지열발전소

지열발전 地熱發電 (geothermal power generation)이란 땅속에 굴착한 갱정을 통하여 지하에 저류되어 잇는 지열유체를 분출시켜, 그 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전방식.

발전방식

일반적으로 지열유체 중 증기만을 이용하여 발전하는 천연증기 발전방식이 채택된다. 이탈리아의 랄데라로, 미국의 가이저와 같이 건조한 증기가 분출하는 곳은 드물고, 대개의 경우 물이 섞인 증기가 분출하므로, 기수분리기(氣水分離器 : 세퍼레이터)로 증기를 분리하여 사용한다. 터빈의 형식으로는 증기 속에 비응축성의 가스가 많을 때라든가, 소규모로 일시적인 발전을 위해서는 배기를 대기중에 방출하는 배압식 터빈이 사용되는데, 보통은 배기를 복수기로 응축시키는 복수터빈이 사용된다. 기수분리기로 분리된 열수가 고온ㆍ다량일 때에는 이것을 저압증발(플러쉬)시켜서 발생한 증기를 혼압터빈의 저압단에 넣어서 출력증가를 꾀한다. 이것을 플러쉬발전이라 하는데, 새로운 지열발전소에는 이형식이 채택되고 있는 곳이 많다. 복수기에는 직접 접촉식의 제트콘덴서가 채택되며 거기에 사용하는 대량의 물을 냉각해서 재사용하기 위한 냉각탑이 설치된다. 증기발전과는 달리 열수의 열에너지를 이용하여 발전하는 열수발전방식이 있는데, 이 방식의 발전소는 아직 예가 드물다. 지열발전용의 터빈 입구압력이 리스킨 egf 슈퍼바머 고작 7kg정도의 저압터빈이기 때문에 화력발전용의 터빈에 비하여 대형이 된다. 또 증기 속에 함유되어 있는 비응축성 가스를 제거하는 가스추출기도 독특한 설비이다.

발전의 현황

지열증기의 분출은 비교적 안정되어 있어서, 발전소의 유지ㆍ운전도 비교적 쉽고, 가동률은 90%내외로 매우 높다. 또 새로운 발전소에서는 무인화도 진전되고 있다. 지열발전은 1904년 이탈리아의 랄데렐로에서 시작되어 제2차 세계대전 후 세계 각지로 보급되었다. 특히 최근에는 석유대체 에너지의 하나로서 그 개발이 촉진되어 85년 세계의 지열발전소의 총설비용량은 약 475만 4,000kW에 달한다. 외국의 지열발전소로는 가이저(미국)ㆍ이라케이(뉴질랜드)ㆍ랄데렐로(이탈리아)등이 유명하다. 지열발전은 원리적으로 연료를 필요로 하지 않으므로 연료연소에 따르는 환경오명이 없는 클린에너지의 하나이다. 그러나 지열정에서 분출하는 비응축성 가스 중에는 소량의 황화수소가 함유되어 있는데, 현재로서는 농도가 낮아 환경기준 이하이므로 문제가 없지만 장차 대량으로 분출하게 된다면 탈황장치가 필요해질 것이다. 또 열수 중에는 미량의 비소가 함유되어 있기 때문에 열수는 전량 지하환원되고 있는데, 경제적인 탈비소기술이 확립된다면 열수는 귀중한 저온열에너지 자원으로서 다목적으로 이용할 수 있다. 지역발전의 비용은 대부분을 지열발전소의 건설비와 지열정의 굴착비가 차지하는데 지열자원의 질과 발전형식에 따라서도 달라지지만 시산된 값은 수력ㆍ화력ㆍ원자력등 다른 발전방법과 충분히 대항할 수 있는 경제성을 갖는다. 또 화력이나 원자력에 비하면 발전소의 규모는 작지만 그 나름의 경제성을 지니고 있는 점이 강점이며, 소규모 분산형의 로컬에너지 자원으로서의 특색도 갖추고 있다.