장기적인 투자 타당성을 검증하기 위해 신속한 개발이 필요한 신흥 에너지 기술들을 파악한다.
목표는 온실가스 배출량 감축이며, 가장 큰 배출원인 전력 부문이 다양한 탈탄소 기술을 활용하여 이러한 노력의 중심에 서 있습니다.
풍력 및 태양광과 같은 핵심 기술은 이미 널리 상용화되었지만, 새로운 청정에너지 기술들이 지속적으로 개발되고 등장하고 있습니다. 파리 협정 이행에 대한 책임과 기술 상용화에 대한 압력을 고려할 때, 어떤 신기술이 장기적인 투자 잠재력을 지닌지 판단하기 위해 연구 개발에 집중해야 할 필요가 있는지가 관건입니다.
이러한 점을 고려하여 유엔기후변화협약(UNFCCC) 기술집행위원회는 전 세계적으로 이점을 제공할 가능성이 높은 6가지 신흥 기술을 선정했으며, 이 기술들을 가능한 한 빨리 시장에 출시해야 한다고 밝혔습니다.
다음은 그 내용입니다.
1차 에너지 공급 기술
위원회는 수상 태양광 발전이 새로운 기술은 아니지만, 상용화가 완료된 고기술 준비 수준(TRL)의 기술들이 새로운 방식으로 결합되고 있다고 밝혔습니다. 예를 들어, 평저선에 태양광 패널, 송전탑, 인버터 등을 포함한 태양광 발전 시스템을 계류하는 방식이 있습니다.
수상 태양광 발전은 크게 두 가지 유형의 사업 기회를 제공합니다. 하나는 독립형 수상 태양광 발전 시설이고, 다른 하나는 수력 발전 시설에 통합되거나 수력 발전 시설과 함께 건설되는 하이브리드 형태입니다. 또한, 수상 태양광 발전 시스템은 추가 비용을 최소화하면서 최대 25%의 에너지 효율 향상을 위해 추적 시스템을 설치하도록 설계할 수 있습니다.
부유식 풍력 발전은 고정식 해상 풍력 발전 타워가 일반적으로 수심 50m 이하의 얕은 해역이나 연안 심해저 지역에 설치되는 것과 달리 훨씬 더 깊은 해역에 존재하는 풍력 자원을 활용할 수 있는 잠재력을 제공합니다. 주요 과제는 앵커링 시스템이며, 투자 대상이 되는 두 가지 주요 설계 유형, 즉 수중식과 해저 고정식은 각각 장단점이 있습니다.
위원회는 부유식 풍력 발전 설계가 다양한 기술 준비 수준에 있으며, 수평축 부유식 터빈이 수직축 부유식 터빈보다 더 발전된 기술 수준이라고 밝혔습니다.
핵심 기술
친환경 수소는 난방, 산업, 연료 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 높아 요즘 가장 주목받는 주제입니다. 하지만 수소 생산 방식이 배출량에 미치는 영향은 매우 중요하다고 유럽화학물질청(TEC)은 지적합니다.
비용은 두 가지 요인, 즉 전기료와 더욱 중요한 전해조 비용에 따라 달라지는데, 전해조 비용은 규모의 경제에 의해 결정되어야 합니다.
위원회는 리튬 금속 고체 배터리와 같은 차세대 배터리가 계량기 후단 및 대규모 저장 장치에 사용될 예정이며, 에너지 밀도, 배터리 내구성 및 안전성 측면에서 기존 배터리 기술보다 훨씬 향상된 성능을 제공하는 동시에 충전 속도도 더욱 빨라질 수 있다고 밝혔습니다.
만약 생산 규모를 성공적으로 확대할 수 있다면, 이러한 기술은 특히 자동차 시장에 혁신적인 변화를 가져올 수 있을 것입니다. 잠재적으로 현재의 기존 차량과 유사한 수명과 주행 거리를 가진 배터리를 사용하는 전기 자동차 개발을 가능하게 할 수 있기 때문입니다.
위원회에 따르면 난방 또는 냉방용 열에너지 저장 장치는 열용량과 비용이 다양한 여러 가지 재료로 구현될 수 있으며, 건물 및 경공업 분야에서 가장 큰 기여를 할 것으로 예상됩니다.
주거용 열에너지 시스템은 히트펌프의 효율이 떨어지는 춥고 습도가 낮은 지역에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으며, 향후 연구의 또 다른 핵심 분야는 개발도상국 및 신흥 산업국의 "콜드체인"입니다.
히트펌프는 이미 널리 사용되는 기술이지만, 냉매, 압축기, 열교환기 및 제어 시스템 개선과 같은 분야에서 성능과 효율성 향상을 위한 혁신이 지속적으로 이루어지고 있습니다.
위원회는 온실가스 배출량이 적은 전기로 구동되는 히트펌프가 난방 및 냉방 수요를 충족하는 핵심 전략이라는 점이 여러 연구에서 일관되게 나타나고 있다고 밝혔습니다.
기타 신흥 기술
위원회는 검토된 다른 기술로는 공중 풍력 발전과 해양 파력, 조력 및 해양 열에너지 변환 시스템이 있으며, 이러한 기술은 일부 국가 또는 지역의 노력에 매우 중요할 수 있지만, 공학적 및 사업성 분석 문제를 해결하기 전까지는 전 세계적인 규모에서 이점을 제공하기 어려울 것이라고 언급했습니다.
주목할 만한 또 다른 신흥 기술은 탄소 포집 및 저장(CCS)을 적용한 바이오에너지입니다. 이 기술은 이제 막 실증 단계를 지나 제한적인 상업적 활용 단계로 접어들고 있습니다. 다른 온실가스 감축 방안에 비해 비용이 상대적으로 높기 때문에, 바이오에너지의 도입은 주로 기후 정책 이니셔티브에 의해 주도되어야 하며, 광범위한 실제 적용은 다양한 연료 유형, CCS 기술, 그리고 목표 산업을 혼합하여 추진해야 할 가능성이 있습니다.
—조나단 스펜서 존스 지음
게시 시간: 2022년 1월 14일