장기적 투자 실행 가능성을 시험하기 위해 신속한 개발이 필요한 신흥 에너지 기술이 파악되었습니다.
목표는 온실가스 배출을 줄이는 것이며, 가장 큰 기여자인 전력 부문을 중심으로 광범위한 탈탄소화 기술을 활용하여 노력합니다.
풍력 및 태양광과 같은 핵심 기술은 현재 널리 상용화되었지만, 새로운 청정 에너지 기술은 끊임없이 개발되고 등장하고 있습니다. 파리 협정 준수 의지와 기술 상용화에 대한 압력을 고려할 때, 어떤 신기술이 장기적인 투자 잠재력을 판단하기 위해 R&D에 집중해야 하는지가 관건입니다.
이러한 점을 염두에 두고, 유엔 기후 변화 협약(UNFCCC) 기술 집행 위원회는 전 세계적으로 혜택을 제공할 가능성이 높은 6가지 신기술을 선정했으며, 이러한 기술은 가능한 한 빨리 시장에 출시되어야 한다고 밝혔습니다.
이는 다음과 같습니다.
1차 에너지 공급 기술
위원회는 부유식 태양광 발전(PV)은 새로운 기술이 아니지만, 완전히 상용화된 고도기술준비도(HTLL) 수준의 기술들이 새로운 방식으로 결합되고 있다고 밝혔습니다. 예를 들어, 계류형 평저선과 패널, 송전선, 인버터를 포함한 태양광 발전 시스템이 있습니다.
수상 태양광 발전 설비가 단독으로 설치되는 경우와 수력 발전 시설에 추가로 설치되거나 하이브리드 형태로 건설되는 경우, 두 가지 유형의 기회가 제시됩니다. 수상 태양광 발전 설비는 추적형으로 설계할 수도 있는데, 추가 비용은 제한적이지만 최대 25%의 추가 에너지 이득을 얻을 수 있습니다.
부유식 풍력 발전은 일반적으로 수심 50m 이하에 위치하는 고정식 해상 풍력 타워보다 훨씬 깊은 수심과 해안에 인접한 심해저 지역에 존재하는 풍력 에너지 자원을 활용할 수 있는 잠재력을 제공합니다. 가장 큰 과제는 정박 시스템인데, 투자 대상이 되는 주요 설계 유형은 잠수형 또는 해저 정박형으로, 각 유형마다 장단점이 있습니다.
위원회는 부유형 풍력 발전 설계의 기술 준비 수준이 다양하며, 부유형 수평축 터빈이 수직축 터빈보다 더 발전되어 있다고 밝혔습니다.
기술 활성화
친환경 수소는 난방, 산업, 그리고 연료로 활용될 가능성이 높아 오늘날 매우 중요한 화두입니다. 그러나 TEC는 수소의 제조 방식이 배출가스에 미치는 영향에 매우 중요하다고 지적합니다.
비용은 두 가지 요인에 따라 달라집니다. 전기 비용과 더 중요하게는 전해조 비용인데, 전해조 비용은 규모의 경제에 의해 결정됩니다.
위원회는 계량기 뒤와 유틸리티 규모 저장을 위한 차세대 배터리(예: 고체 리튬 금속)가 등장하여 에너지 밀도, 배터리 내구성 및 안전성 측면에서 기존 배터리 기술에 비해 큰 비한정적 개선을 제공하는 동시에 더 빠른 충전 시간도 가능하게 한다고 밝혔습니다.
생산 규모를 성공적으로 확장할 수 있다면, 특히 자동차 시장에서 그 활용은 혁신적일 수 있습니다. 오늘날의 기존 자동차와 비슷한 수명과 주행 거리를 가진 배터리를 탑재한 전기 자동차를 개발할 수 있는 잠재력이 있기 때문입니다.
위원회에 따르면, 난방이나 냉방을 위한 열에너지 저장은 다양한 재료와 열 용량, 비용으로 제공될 수 있으며, 가장 큰 기여는 건물과 경공업에 있을 가능성이 높습니다.
주거용 열 에너지 시스템은 히트 펌프의 효과가 낮은 추운 저습 지역에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 미래 연구를 위한 또 다른 핵심 분야는 개발도상국과 신흥 산업국의 "콜드 체인"입니다.
히트펌프는 이미 잘 확립된 기술이지만, 냉매, 압축기, 열교환기, 제어 시스템 등의 분야에서 성능과 효율성을 높이기 위한 혁신이 계속 이루어지고 있는 분야이기도 합니다.
위원회는 낮은 온실가스 배출량의 전기로 구동되는 히트펌프가 난방 및 냉방 수요를 충족하는 핵심 전략이라는 사실이 연구에 의해 지속적으로 입증되었다고 밝혔습니다.
기타 신흥 기술
검토된 다른 기술로는 공중 풍력과 해양 파동, 조수 및 해양 열 에너지 변환 시스템이 있는데, 이는 일부 국가나 하위 지역의 노력에 중요할 수 있지만, 엔지니어링 및 비즈니스 사례 과제가 극복될 때까지는 글로벌 규모로 혜택을 제공하기 어려울 가능성이 높다고 위원회는 논평했습니다.
또 다른 새로운 관심 기술은 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 활용한 바이오에너지로, 이제 막 시범 단계를 지나 제한적인 상업적 도입 단계로 접어들고 있습니다. 다른 완화 방안에 비해 상대적으로 높은 비용 때문에, 바이오에너지 도입은 주로 기후 정책 이니셔티브를 통해 추진되어야 하며, 광범위한 실제 도입에는 다양한 연료 유형, CCS 접근 방식, 그리고 목표 산업이 혼합될 가능성이 있습니다.
—조나단 스펜서 존스 지음
게시 시간: 2022년 1월 14일