영국의 지열 발전

Geothermal power in the United Kingdom

영국에서 지열 에너지를 상업적으로 이용할 수 있는 가능성은 1973년 석유 파동 이후 에너지부에 의해 처음 조사되었다.그 나라의 몇몇 지역이 확인되었지만, 석유 가격이 떨어지면서 개발에 대한 관심이 없어졌다.영국은 화산 [1]활동이 활발하지 않지만, 영국의 [2]중생대 분지에 있는 얕은 지열원 열 펌프, 얕은 대수층 및 깊은 염류 대수층을 통해 대규모 열 자원을 잠재적으로 이용할 수 있다.지열 에너지는 [3]영국 아래에 풍부하지만, 현재 특정 지역을 제외하고는 쉽게 접근할 수 없다.

사우샘프턴 지구 에너지 계획

역사

고대 전설은 초기 켈트족 왕들이 아쿠에 술리스의 로마 목욕탕에서 온천을 발견했다고 보고 있는데, 이 온천은 암흑기에 황폐해졌고 피크 지역[citation needed]벅스턴에 있는 온천과 함께 18세기까지 온천은 발견되지 않았다.

영국의 지열 잠재력은 1977년부터 [4]1994년까지 영국 정부와 유럽 위원회가 자금을 지원한 프로그램으로 조사되었고, 콘월의 카르메넬리스 화강암에서 핫 드라이 록 실험이 시추되었다.이 프로젝트는 전기를 생산하려는 의도가 전혀 없었지만 100°C(212°F) 미만의 온도에서 파괴 네트워크의 유압 자극을 연구하기 위한 암석 역학 실험이었습니다.바닥 구멍 온도가 약 100°C인 총 수직 깊이 2.6km(1.6마일)까지 세 개의 유정을 드릴로 뚫었다.1994년, 핫 드라이 록 프로젝트는 종료되었고, 연구 활동은 소울츠[4]포레트의 유럽 지열 프로젝트로 옮겨졌습니다.

영국의 지열 에너지 개발은 높은 엔탈피 자원의 부족 때문이기도 하지만 저렴한 화석 [4]연료의 가용성 때문이기도 하다.그러나 유사한 구조 환경에 있는 국가들과 비교해보면 영국은 이 잠재적 자원을 충분히 활용하지 못하고 있는 것이 분명하다.지열 개발의 부족은 주로 1980년대와 [4]1990년대 북해 천연가스의 가용성에 기인한다.

2000년대에 영국의 지열 에너지 자원에 대한 관심은 영국의 "에너지 격차"를 해결할 수 있는 잠재적 방법으로서 다시 높아졌다.

태양광(낮은 지열) 에너지

얕은 깊이의 지열 에너지로 잘못 알려진 것이 있지만, 엄밀히 말하면 태양 에너지입니다; 지상의 10에서 15미터(33에서 49피트) 상층부는 태양 방사선에 의해 가열되고 (희귀한 예외는 제외) 지열 에너지는 아닙니다.이는 열 저장소로 작동하며 다양한 방법으로 악용될 수 있습니다.이 열은 난방비를 상당히 줄이고 관련 탄소 배출량을 줄일 수 있는 지상 열원 열 펌프에 의해 이용될 수 있다.태양으로부터의 열은 땅속으로 아래쪽으로 전달된다.약 15m 깊이의 지면 온도는 계절적 공기 온도 변화에 영향을 받지 않으며, 연평균 공기 온도(9~13°C(48~55°F))에서 연중 안정적인 상태를 유지하는 경향이 있다.따라서 이 깊이의 지면은 여름에는 공기보다 시원하고 겨울에는 공기보다 따뜻하다.이 온도 차이는 주택 및 사무실 [5]건물의 난방 및/또는 냉각에 사용되는 지상 열원 열 펌프에 의해 이용된다.

대수층 기반 스킴

영국의 페르모-트라이아스기 사암 지하수는 1~3km(0.62~1.86마일) 깊이의 개발 가능한 지열 자원을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.1979년 이후 주요 관심 유역은 이스트 요크셔와 링컨셔, 웨섹스, 우스터, 체셔, 웨스트 랭커셔, 칼라일, 북아일랜드 분지다.또한 이러한 분지 중 일부는 열 흐름이 높은 영역에 있거나 열 전도성이 낮은 지층에 의해 중첩되어 있어 사실상 [5]절연층을 제공합니다.다음 표에는 표시된 경우를 제외하고 온도가 40°C 이상이고 투과율이 10Dm 이상인 지역의 1차 영국 지열 대수층[5] 자원이 나열되어 있습니다.

대수층/분지명 지질학적 형성 지열
자원
(엑사줄)
확인된
자원(1)
(엑사줄)
깊이(m)
이스트요크셔 링컨셔 셔우드 샌드스톤 99 6.7 ?
기초 페름기 모래 6.7 0.9(2) ?
웨섹스 셔우드 샌드스톤 22.9 3.2(3) 1,700 ~ 2,200
우스터 Permo-Triagsi (미분화) 12 1.4 2,500
체셔 셔우드 샌드스톤 16.9 2.1 4,000
일부 트라이아스기를 포함한 페름기 27.9 3.8 4,000
북아일랜드 셔우드 샌드스톤 35.4 4.7 ?
(1) 프로세스 종료 시 열 제거 온도를 30°C로 가정하고, 유체의 직접 사용 및 사용 후 유체의 재분사를 가정하여 계산된 자원.

(2) 투과율 55 Dm
(3) 영역 투과율 5~10 Dm의 일부
메모: 1 exa-joule = 1018 joules

사우샘프턴 지역 난방 계획

1980년대에 영국 에너지부는 영국에서 지열 대수층의 가능성을 조사하기 위한 연구 개발 프로그램에 착수했다.그러나 1981년 웨섹스 분지에 우물을 파는 데 처음 성공한 후, 그것은 상업적으로 사용하기에는 너무 작은 것으로 간주되었다. 프로젝트는 에너지부에 의해 포기되었지만, 사우샘프턴 시의회는 프로젝트가 무산되는 것을 거부했고 영국 최초의 지열 발전 계획을 세우기로 결정했다.이것은 당시 시의회 지도자인 앨런 화이트헤드에 의해 추진된 에너지 발전의 '자급 유지 도시'가 되기 위한 계획의 일환으로 이루어졌다.이 계획은 결국 프랑스 소유의 COFELY District Energy와 함께 개발되었고 Southampton Geathern Company가 설립되었습니다.1987년 깊이가 1,800m(5,900ft)이고 온도가 76°C(169°[6]F)인 웨식스 분지 대수층으로부터 을 끌어오기 위해 건설이 시작되었다.

이 계획은 현재 Southampton Civic Centre, WestQuay 쇼핑 센터, Royal South Hants Hospital, Solent University 및 Carnival 사무실도심에 있는 많은 건물들을 난방하고 있으며, 다른 난방,[7][8] 냉방전력 공급원을 포함하는 확대된 도심 지역 난방 시스템의 일부이다.2011년 기준으로 지역 냉난방 계획은 연간 26°C를 제공한다.GWh 및 40°C 이상의 전력헉,[9] 더위야.지열정에서 나오는 브라인은 전체 지역 난방 혼합물의 18%를 제공했고, 나머지는 연료유(10%)와 천연가스(70%)가 차지했다.이 계획에서 생성된 전기는 영국 항구에서 사우스햄튼 항으로 연결되는 개인 전기 연결을 통해 사용되며,[7][failed verification] 잉여 전기는 그리드에 다시 판매됩니다.

스토크온트렌트

2014년 Stoke-on-Trent City Council은 지열 [10]에너지로 구동되는 지역 난방 네트워크를 구축하기 위한 5200만 파운드의 프로젝트 계획을 발표했다.이것은 지역 고객들에게 온수 형태의 난방을 제공할 것입니다.2017년부터 업무를 시작하여 2019년 [11][12]초에 첫 고객을 연결할 예정입니다.

다른.

지열 에너지의 잠재력이 큰 또 다른 지역은 북해지각얇은 대륙붕에 있다.해상 플랫폼은 이 지역에서 탄화수소를 추출하지만, 매년 5%씩 생산량이 감소하며, 곧 화석 연료 추출을 위해 이러한 플랫폼을 계속 사용하는 것은 비경제적일 것이다.대체 용도는 지열 발전일 수 있다.이에 대한 1986년 작업은 Total Energy Conservation and Management Co.에 의해 수행되었습니다. Ltd. "단일 보어홀 발전용 지열 에너지 추출 시스템"[13]이라는 개요 문서가 작성되었습니다.

핫록 스킴

로즈마노우스 지열 발전소 1983

영국의 평균 지열 구배는 26°C, km당 47°F 깊이([5]42°C, 마일당 76°F)이다.영국에는 깊은 지열 발전이 없다.사우스웨스트잉글랜드, 레이크 디스트릭트, 위데일, 스코틀랜드 이스턴 하이랜드 등의 화강암 지역이 [14]가장 발전 가능성이 높은 지역으로 꼽힌다.지열 가열 대수층을 사용하는 것 외에, 핫 드라이 록 지열 기술을 사용하여 지하에서 지열 가열된 암석으로 펌핑된 물을 가열할 수 있습니다.1977년부터 콘월 펜린 인근로즈마노우스 쿼리에서 이 기술을 시험해 보았습니다.

열 전용 프로젝트는 자원이 더 광범위하고 얕기 때문에 일반적으로 영국에서 가장 큰 잠재력을 가지고 있는 것으로 간주됩니다.여기에는 북동부, 웨식스, 체셔 및 [clarification needed]북아일랜드의 뜨거운 대수층(지하수역)이 포함됩니다.영국의 유일한 지열 발전소(열 전용)는 사우샘프턴에 있으며, 여기서 1,800m(5,900ft)의 시추공이 웨섹스 아래의 대수층 가장자리로 돌출되어 사우샘프턴 지구 에너지 계획에 열을 공급한다.시추공이 새로 [14]수리되고 있다.

2008년, 더럼 카운티의 스탠호프 근처에 있는 이스트게이트의 이전 시멘트 공장 부지에 대한 핫록 프로젝트의 계획 신청서가 제출되었습니다.이 지열 발전소는 영국 최초의 지열 에너지 모델 [15]마을인 이스트게이트 재생 에너지 마을을 난방할 것이다.그러나 이것은 [16]2010년에 보류되었다.

2010년 콘월 [17]평의회는 상업용 지열 발전소의 계획 허가를 승인했다.이 발전소는 지열 엔지니어링에 의해 레드루스 근처유나이티드 다운 산업단지에 건설될 것이다.이 발전소는 3MW의 재생 가능한 전기를 생산할 것이다.굴착은 2018년 [18]11월에 현장에서 시작되었다.

2010년 12월 콘월 에덴 프로젝트는 핫록 지열 발전소 건설 허가를 받았다.시추는 2011년에 시작될 예정이었지만, 2018년 5월 현재 자금 [19]조달을 계속 받고 있습니다.이 공장은 세인트 오스텔 인근의 보델바에서 열리는 환경 프로젝트 쇼케이스인 에덴 프로젝트의 북쪽에 세워질 예정이다.에덴에서 사용할 수 있는 3~4MW의 전기를 생산하고, 약 3,500채의 주택이 내셔널 [20][21]그리드에 들어갈 수 있는 잉여 전력을 생산해야 합니다.

영국의 심층 지열 에너지

에너지기후 변화부의 심층 지열 챌린지 기금은 다음 [14]프로젝트를 지원하기 위해 450만 파운드 이상의 보조금을 제공했습니다: 전력 프로젝트

  • 콘월주 레드루스 인근 유나이티드 다운스– 2009년 147만5000파운드
  • 콘월주 세인트 오스텔 인근 Eden 프로젝트– 2009년 201만1000파운드
뉴캐슬 사이언스 센트럴 지열 현장

열 전용 프로젝트

  • Southampton City Centre – 2010년 20만 파운드.
  • 더럼 카운티 와달의 이스트게이트– 2009년 461,000파운드
  • 사이언스 센트럴 사이트, 뉴캐슬 시티 센터– 2010년 40만파운드

유나이티드 다운스

2013년 초,[22] 정부는 UDT가 보조금 조건을 충족시키기 위해 필요한 추가 투자를 확보하지 못하자 Geotherm Engineering Ltd로부터 5천만 파운드의 보조금을 받았다.2016년까지 이 회사는 유럽 지역 개발 기금, 콘월 위원회 및 개인 투자자들의 조합으로부터 프로젝트에 대한 3,000만 파운드의 자금을 확보하여 영국 최초의 상업용 핫록스 전력 계획에 자금을 조달했습니다.2019년에 이 회사는 두 개의 지열 유정을 5,275m(17,306ft) 깊이까지, 주입 유정을 2,393m(7,851ft)까지 시추하는 작업을 완료했습니다.온수는 250°C(482°F)에 달하며 약 60MW의 열과 10MW의 전기 에너지를 발생시킬 수 있습니다.2021년에는 이 발전소가 [23][24]가동될 예정이다.

뉴캐슬 대학교

1,800m(5,900ft) 높이의 뉴캐슬 대학 사이언스 센트럴 보어홀 프로젝트는 이 도시의 옛 타인 맥주에 건설된 [25][26]지열 우물 중 가장 깊은 입니다.100m당 3.9°C(7.0°F)의 온도 프로파일은 [27]Weardale에서 발견된 것보다 높다.이 프로젝트는 시추공에서 나오는 온수의 유속이 충분히 높지 않아 기존 [28]수원에 의해 개발이 가열될 수 밖에 없었기 때문에 실패했다.

잠재적인

2012년 엔지니어링 컨설턴트 Sinclair Knight Merz가 작성한 재생 에너지 협회의 보고서는 다음과 같은 주요 [29]결과를 확인하였다.

  • 이 자원은 콘월, 워데일, 레이크 디스트릭트, 이스트요크셔, 링컨셔, 체셔, 우스터, 도싯, 햄프셔, 북아일랜드 및 스코틀랜드에 '핫스팟'이 있는 영국 전역에 널리 퍼져 있다.
  • 비용 절감 가능성이 매우 높습니다.
  • 심층 지열 자원은 영국 연간 전력 소비량의 20%를 생산할 수 있는 9.5 GW의 베이스로아드의 재생 가능 전력을 제공할 수 있다.
  • 심층 지열 자원은 영국의 공간 난방 수요를 충족하기에 충분한 열을 공급하는 100 GW 이상의 열을 제공할 수 있다.
  • 이러한 중요한 잠재력에도 불구하고, 영국의 지원 체제는 다른 유럽 국가들에 비해 경쟁력이 없다.

아이슬란드 정부와의 양해각서

2012년 5월 30일, [14]영국 정부는 아이슬란드 정부와 영국의 심층 지열 에너지 개발을 포함한 여러 에너지 문제에 관한 양해각서를 체결했다.

  • 지역 난방 네트워크에 대한 열 공급을 포함하여 영국의 심층 지열 부문 개발에 대한 정보를 교환한다.
  • 관련 법률 및 규제 문제를 포함하여 아이슬란드와 영국 간의 전기 상호 연결 개발 가능성을 탐색한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Geothermal energy — what is it?". British Geological Survey. Retrieved 1 May 2013.
  2. ^ Busby, Jon. "Deep Geothermal energy and groundwater in the UK" (PDF). British Geological Survey. Retrieved 1 May 2013.
  3. ^ "Research Atlas: RENEWABLE ENERGY SOURCES - Geothermal Energy". UK Energy Research Centre. Retrieved 23 June 2013.
  4. ^ a b c d Busby, Jon (25–29 April 2010). "Geothermal Prospects in the United Kingdom" (PDF). Proceedings World Geothermal Congress. Bali, Indonesia. Retrieved 1 May 2013.
  5. ^ a b c d "Evaluation of the Permo-Triassic Sandstones of the UK as Geothermal Aquifers; by D.J. Allen, I.N. Gale & M. Price; British Geological Survey; 1985" (PDF). Retrieved 12 February 2011.
  6. ^ "Geothermal Energy in the United Kingdom - Southampton District heating scheme" (PDF). Retrieved 12 February 2011.
  7. ^ a b "Southampton City Council webpage describing the scheme". Archived from the original on 17 December 2013. Retrieved 21 December 2013.
  8. ^ EU 도입 사례: Southampton 지열 지역 난방 프로젝트
  9. ^ "Archived copy" (PDF). www.southampton.gov.uk. Archived from the original (PDF) on 17 December 2013. Retrieved 11 January 2022.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  10. ^ "3억 5천만 년 된 화산이 스토크 온트렌트를 덥힐 수 있을까?" The Sentinel, 2014년 9월 25일
  11. ^ http://www.thinkgeoenergy.com/stoke-on-trent-preparing-work-on-geothermal-district-heating-network/"Stoke-on-Trent preparing work on geothermal district heating network". 4 October 2017.
  12. ^ "Experts to be paid more than £50 MILLION to develop Stoke-on-Trent's 'heat network'". 31 October 2018.
  13. ^ 발전용 단일 보어홀 지열 에너지 추출 시스템
  14. ^ a b c d "Increasing the use of low-carbon technologies: Geothermal energy". gov.uk. Retrieved 1 May 2013.
  15. ^ 시멘트 공장에서 '뜨거운 바위' 발견
  16. ^ "£2m spent on Eastgate Renewable Energy Village, at Stanhope". Retrieved 27 November 2018.
  17. ^ "'Hot rocks' geothermal energy plant promises a UK first for Cornwall". Western Morning News. 17 August 2010. Retrieved 21 August 2015.[영구 데드링크]
  18. ^ "Drilling starts at Cornish geothermal electricity plant". Retrieved 27 November 2018.
  19. ^ "Geothermal power project at Eden Project in Cornwall seeking local funding ThinkGeoEnergy - Geothermal Energy News". 2 May 2018.
  20. ^ "Eden Project geothermal plant plans to go ahead". BBC News. 18 December 2010.
  21. ^ "Eden Deep Geothermal Energy Project". Retrieved 4 June 2012.
  22. ^ Shankleman, Jessica (8 April 2013). "Under pressure - UK deep geothermal industry faces uncertain future". Business Green. Retrieved 1 May 2013.
  23. ^ Corbley, Andy (8 January 2021). "UK Debuts Geothermal Plant Using Heat From the Earth to Power 10,000 Homes". Good News Network. Retrieved 12 January 2021.
  24. ^ "United Downs Deep Geothermal Power Project". Retrieved 12 January 2021.
  25. ^ "Science Central Borehole Project". Newcastle Institute for Research on Sustainability. Archived from the original on 1 April 2013. Retrieved 1 May 2013.
  26. ^ "BritGeothermal". British Geological Survey. Retrieved 1 May 2013.
  27. ^ "Hotter than hoped!". Prof. Paul Younger Blog. Archived from the original on 15 April 2012. Retrieved 1 May 2013.
  28. ^ Proctor, Kate (28 November 2014). "Giant 2km borehole project fails to bring hot water to Newcastle businesses". chroniclelive. Retrieved 29 October 2015.
  29. ^ "Deep geothermal resource has potential to produce up to 20% of UK electricity and heat for millions". Renewable Energy Association. Retrieved 1 May 2013.

외부 링크