우리 바다와 바다의 파도가 글로벌 에너지 위기를 해결하는 데 도움이 될 수 있을까?

 

이론상 그렇다. 전 세계적으로 파력 에너지는 완전히 활용된다면 세계의 연간 전력 수요를 충족할 수 있을 것으로 과학자들은 추정했다.

 

실제로 미국 에너지 정보국(US Energy Information Administration)에 따르면 미국 해안 주변의 파도는 미국 전력의 66%를 제공할 수 있다. 호주, 중국, 덴마크, 이탈리아, 한국, 포르투갈, 스페인, 영국 및 미국을 포함한 많은 국가에서 현재 파력 에너지를 개발하고 있다. 그러나 정확히 무엇이며 다른 재생 가능한 에너지 원과 어떻게 비교될까?

 

 

파력 에너지 생산능력

 

 

파력에너지란?

 

파도는 바람이 수면 위로 불 때 형성된다. 파력 에너지 변환기라고 하는 장치는 파력에서 에너지를 포착하여 전기로 변환한다.

 

다른 접근 방식이 사용된다. 일부 장치는 수면 아래에 놓여 있고 다른 장치는 해저에 고정되어 있다. 또 다른 기술은 터빈에 동력을 공급하는 좁은 수로를 통해 파도를 밀어내는 것이다.

 

파도는 풍력, 태양열, 바이오매스 및 지열과 같은 다른 에너지원에 비해 재생 가능 에너지원의 에너지 밀도가 가장 높다. 이것은 파도가 세계의 "에너지 혼합 회복력"에 중요한 기여를 할 수 있는 가장 큰 잠재력을 가지고 있음을 의미한다고 플리머스 대학의 연구원들은 말한다.

 

문제는 파력 에너지가 다른 재생 에너지에 비해 발전 속도가 훨씬 뒤처져 있다는 것이다.

 

영국 지역의 연간 평균 파력. 이미지: ScienceDirect / 플리머스 대학교

 

파력 에너지는 어떻게 개발되고 있을까?

 

많은 국가에서 해양 에너지 시스템을 개발하고 있다. 이를 장려하기 위한 정책이 도입되고 있다.

 

예를 들어, 호주 정부는 2021년에 국가 해양 전력 기반 시설 법안을 승인했다. 이는 해양 전력 프로젝트를 구축하고 운영하기 위한 정책 프레임워크를 제공한다.

 

유럽연합에서 섬은 해양 재생 에너지 전략의 일환으로 해양 에너지 기술을 개발하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 예상된다.

 

영국에서는 1970년대에 파력 에너지가 처음 개발되었으며 스코틀랜드, 잉글랜드 및 웨일즈에서 활발한 파력 에너지 프로젝트가 있다. 스코틀랜드 정부의 지원을 받는 국가 기술 개발 기관인 Wave Energy Scotland는 2014년에 설립된 이후 거의 100개 프로젝트에 5,200만 달러(4,000만 파운드) 이상을 투자했다.

 

스웨덴의 파력 에너지 회사인 CorPower Ocean은 스톡홀름에 있는 기지에 세계 최대의 파력 에너지 테스트 장비를 건설했다고 밝혔다.

 

파력 에너지에 대한 많은 틈새 응용 프로그램은 더 큰 유틸리티 규모 프로젝트를 위한 길을 닦는 데 도움이 된다. 여기에는 파력 에너지를 사용하여 석유 및 가스 플랫폼, 해양 농업, 외딴 섬, 해군 기지, 해양학 서비스 및 고급 리조트에 전력을 공급하는 것이 포함된다.

 

파력 에너지가 전력 위기를 해결할 수 있을까?

 

화석 연료 부족으로 인해 파력 에너지와 같은 재생 가능한 대안에 대한 필요성이 높아지고 있다.

 

여러 요인이 복합적으로 작용하여 석유, 가스 및 석탄 가격이 상승하여 글로벌 에너지 위기가 발생한다. 코로나19로부터의 세계 회복은 에너지 수요를 증가시켰지만 공급은 주춤했다. 중국의 낮은 석탄 생산량, 미국의 낮은 석유 생산 투자, 유럽의 가스 생산량 감소 등이 원인이다. 글로벌 운송 병목 현상도 발생했다.

 

이제 우크라이나 분쟁은 공급 차질에 대한 두려움으로 유가를 최고치를 경신하고 있다.

 

이러한 배경에서 파력 에너지의 신뢰성은 큰 매력이다. 풍력 및 태양 에너지는 예측할 수 없지만 파도는 안정적으로 자주 발생하며 다른 재생 가능 에너지보다 더 많은 에너지를 보유하고 있다.

 

그러나 파력 에너지가 에너지 위기를 해결할 수 있는 잠재력은 있지만 그 과정에서 불가피하게 장애물이 있다.

 

 

2050년까지 순 제로를 달성하려면 해양 발전량이 연간 33% 증가해야 한다. 이미지: IEA

 

파력 에너지에 단점이 있을까?

 

이 재생 가능한 에너지를 활용하는 데는 의심의 여지가 없다. 파력 에너지 발전소의 건설 및 운영은 일반적으로 비용이 많이 든다.

 

케이블, 터빈 및 기타 기반 시설은 잠재적으로 해양 생물을 해칠 수 있다. 그리고 식물은 해안 지역에 의존하기 때문에 전체 개체군을 부양하지 못할 수도 있다.

 

IEA(International Energy Agency)는 Ocean Power 추적 보고서에서 해양 발전이 2050년까지 세계가 탄소 중립에 도달하도록 돕는 데 현재 역할을 하고 있지 않다고 밝혔다.

 

이 목표를 달성하려면 2020년에서 2030년 사이에 해양 발전이 연평균 33%씩 성장해야 한다.

 

IEA는 "해양 기술은 큰 잠재력을 가지고 있지만 에너지 연구, 개발 및 실증을 위한 추가 정책 지원이 필요하다."라고 말한다.