일본산업뉴스요약

재생 가능 에너지
‘축열 기술’ 실증 가속화
풍력이용 기술 등에 주목, 저렴한 종합 비용이 강점

재생 가능 에너지는 발전량이 기후에 좌우되어 불안정한 것이 과제이다. 어떻게 전력을 축적할지 많은 기업이 연구개발을 서두르고 있는 상황에서 발전한 전력을 열로서 축적하는 축열 기술이 주목 받고 있다. 주류인 축전지와 비교해 저가이며 기술적으로도 성숙되어 있고 재생 에너지 보급의 가속으로도 연결된다.

-- 소금을 활용 --
소금을 활용해 전력을 축적한다 라는 미국 구글의 모회사인 알파벳의 프로젝트가 올 봄 에너지 업계에 화제를 불렀다. 개발하는 것은 고열의 소금과 부동액을 이용한 터빈 발전 시스템이다. 두 종류의 탱크를 설치하고, 한 쪽에 소금, 다른 한 쪽에 부동액을 채운다.

태양광, 풍력 등의 재생 가능 에너지원에서 창출되는 전력으로 히트 펌프를 작동시켜 고온의 공기와 냉기를 만들어낸다. 고온 공기로 소금을 가열하여 액체로 만들고 냉기는 부동액을 식힌다. 전력을 꺼낼 필요가 생기면 히트 펌프를 역으로 작동시켜 양 쪽의 온도차를 이용해 강한 공기의 흐름을 발생시켜 터빈을 구동하여 발전한다.

-- 전지의 20분의 1 --
일본에서도 축전 발전의 연구가 진행되고 있다. “열기계는 축전지와 비교해 발전 효율이 낮다는 지적이 많다. 하지만, 축열 비용은 전지의 20분의 1이며 설비 비용 등 종합적으로 생각하면 발전 효율이 낮은 것을 감안 하더라도 압도적으로 저렴하다.” 에너지종합공학연구소(IAE) 오카자키 연구원은 메리트를 설명한다.

IAE에서는 풍력을 이용해 열을 모아 나중에 전기로 변환하는 ‘풍력열발전’의 실증 실험을 목표로 한다. 풍차 내부에 대형 자석을 이용한 발열기를 탑재하고 풍차의 회전 에너지를 이용한다. 발생한 열로 ‘용융염’이라는 매체를 순환시켜 열을 지하 탱크에 축적한다. 전력이 필요한 때에 열로 증기를 만들어 증기 터빈을 돌려 에너지를 추출한다. 복수의 대기업과 실증 연구를 검토하고 있고, 2017년도 안에 실험 플랜트 건설을 결정하고 싶은 의향이다.

-- 신흥국에서도 검토 --
그렇다고 하더라도 마음 편히 있을 수는 없다. 풍력 발전에서 앞서가는 것은 독일의 지멘스이다. 작년에 연구 개요를 발표하고 올 가을에 독일 함부르크공학대학 및 자기장 전력회사와 실증 설비의 건설에 나선다. 오카자키 연구원도 “지멘스의 발표 후에 갑자기 주목 받게 되었다.”고 말한다.

지금까지 재생 가능 에너지 축적의 주류는 축전지였다. 미국 테슬라는 하와이에서 대량의 리튬이온 배터리를 사용하고, 전력을 태양광 만을 이용하는 시스템을 도입했다. 단 리튬이온 배터리는 가격은 하락하는 추세이지만 그 한계가 보이고 있고 운용 비용이라는 과제는 해결하지 못하고 있다.

축열 발전은 축전지와 비교해 종합적인 비용이 저렴하고 새로운 기술 및 특별한 재료도 필요로 하지 않는다. 향후 재생 가능 에너지 보급이 예상되는 신흥국에서 필수적인 기술로 변모할 가능성도 가지고 있다.

-- 끝 --