석유는 새로운 에너지 기술이 아닌가요?

석유는 새로운 에너지 기술이 아니다.

신에너지 기술은 원자력에너지 기술, 태양에너지 기술, 석탄화력, 자성유체 발전기술, 지열에너지 기술, 해양에너지 기술 등 첨단기술의 근간이다. 그 중 원자력에너지 기술과 태양에너지 기술은 신에너지 기술의 주요 상징이다. 원자력과 태양에너지의 개발과 활용을 통해 석유와 석탄을 주축으로 하는 전통적인 에너지 개념이 무너지고 새로운 시대가 열렸다. 에너지가 생성되었습니다.

신에너지 기술의 종류:

청정 석탄

첨단 연소 및 오염 처리 기술과 효율적이고 깨끗한 석탄 활용 방법(예: 석탄 가스화 및 액화) ), 석탄 연소로 인한 오염 물질 배출을 줄이고 석탄 활용을 개선하는 것은 우리나라는 물론 전 세계적으로 중요한 전략 과제가 되었습니다.

태양 에너지

태양은 우주에 엄청난 양의 에너지를 방출하지만 지구는 그 중 극히 일부만을 받습니다. 지리적 위치, 계절 및 기후 조건의 차이로 인해 서로 다른 위치와 시간에 받는 태양 에너지는 대략적으로 다릅니다. 북유럽에서는 하루 평방 미터당 약 2킬로와트입니다. 대부분의 사막 지역, 대부분의 열대 지역, 햇볕이 잘 드는 건조한 지역에서는 평방 미터당 약 6킬로와트/시간입니다. 현재 인류가 사용하는 태양에너지는 전체 에너지 소비량의 1% 미만이다.

지열 에너지

계산에 따르면 지구 대부분의 지역에서 지표면에서 지표면까지 35km마다 온도가 약 3°C씩 상승합니다. 지하의 온도는 약 1100℃~1300℃이며, 지구 중심부의 온도는 2000℃ 이상에 달합니다. 매년 지구 내부에서 지구 표면으로 전달되는 열은 370억 톤의 석탄을 태울 때 방출되는 열과 맞먹는 것으로 추산됩니다. 지하 온수와 지하 증기의 총열만 계산하면 지구상의 모든 석탄에 저장된 열의 1,700만 배에 달합니다.

요즘에는 지열에너지가 주로 전기를 생산하는 데 사용되지만, 전기 이외의 용도로도 많이 사용됩니다. 지열 발전을 이용한 세계 최초의 실험적 발전소는 1904년 이탈리아에서 운영되었습니다. 지열자원이 널리 주목을 받은 것은 1960년대 이후였다. 현재 세계 여러 나라에서는 지열자원의 개발과 활용에 대해 활발히 연구하고 있습니다. 지열 에너지는 주로 전기를 생산하는 데 사용되며 지열 발전의 총 설치 용량은 수백만 킬로와트에 달합니다.

우리나라도 지열자원이 상대적으로 풍부합니다. 고온 지열자원은 주로 티베트, 윈난성 서부, 대만 등지에 분포되어 있습니다.

원자력

기존 에너지에 비해 원자력은 매우 분명한 장점을 가지고 있습니다. 우라늄-235 1kg이 핵분열할 때 생성되는 에너지는 표준 석탄 2,500톤이 연소할 때 방출되는 열과 거의 같습니다. 100만 킬로와트의 설치 용량을 갖춘 현대식 화력 발전소에는 매년 약 200만~300만 톤의 석탄이 필요하며, 이는 하루에 열차 8대 분량에 해당합니다. 같은 규모의 원전은 매년 2353% 우라늄을 함유한 농축 우라늄 28톤, 천연 우라늄 연료 150톤만 있으면 된다. 그러므로, 절약된 석탄을 화학원료로 사용함으로써 얻을 수 있는 경제적 이익을 계산하지 않더라도, 연료의 운송과 저장만을 고려하는 것이 훨씬 편리하고 경제적이다. 추정에 따르면, 지각 내 경제적 채굴 가치를 지닌 우라늄 광석은 400만 톤 이하이며, 방출할 수 있는 에너지는 대략 석유 자원과 맞먹습니다. 현재 속도로 소비한다면 기껏해야 수십 년 정도만 지속됩니다. 그러나 우라늄-235의 핵분열 과정에서 열에너지가 생성될 뿐만 아니라, 이러한 중성자 중 일부는 우라늄-238과 핵반응을 거쳐 우라늄-239를 얻을 수 있다. 우라늄-239는 핵연료로도 사용될 수 있다. 이러한 방법을 사용하면 귀중한 우라늄-235 자원을 크게 확장할 수 있습니다.

현재 원자로는 핵분열 반응만을 이용하고 있다. 제어 가능한 열핵반응 발전 아이디어가 실현된다면 그 이점은 극히 상당할 것이다. 원자력발전의 가장 큰 문제는 안전성이다. 원자력 발전소가 정상적으로 작동하는 동안 소량의 방사성 물질이 필연적으로 폐가스, 폐수와 함께 주변 환경으로 배출되므로 엄격히 통제해야 합니다. 요즘 많은 사람들이 원전에서 나오는 방사선으로 인한 피해를 걱정하고 있습니다. 사실 방사능은 고대부터 인간 생활 환경에 존재해 왔습니다. 데이터에 따르면 사람들이 원자력 발전소 근처에 거주하더라도 이로 인한 방사능 증가량은 미미한 수준입니다. 우리가 이를 심각하게 받아들이고 신중한 조치를 취한다면 원자력 발전소는 화력 발전소보다 훨씬 덜 해롭다는 사실이 입증되었습니다. 전문가들의 추정에 따르면, 같은 발전용량을 가진 발전소와 비교하면 석탄화력으로 인한 암 사망자 수가 원전보다 50~1,000배 많고, 유전적 영향도 100배 더 높다고 한다. .

해양에너지

해양에너지에는 조력에너지, 파력에너지, 해류에너지, 해수온차에너지 등이 있으며 모두 재생에너지원이다.

해수의 조석 운동은 달과 태양의 중력에 의해 발생하며, 계산에 따르면 태양과 달의 동시 작용 하에서 조석의 최대 상승 및 하강은 약 0.8입니다. 미터. 연안 지역의 지형과 같은 요인의 영향으로 인해 일부 해안의 실제 조수 변동은 정상 값을 크게 초과합니다. 예를 들어 우리나라 항저우 만의 최대 조수 범위는 8~9미터입니다. 조수의 상승과 하강에는 상당한 에너지가 포함되어 있으며, 세계에서 이용 가능한 조력 에너지는 약 109kW로 추정되며, 대부분은 상대적으로 얕고 좁은 해수면에 집중되어 있습니다. 조력발전은 1950년대에야 시작됐다. 지금까지 건설된 조력발전소 중 최대 규모는 프랑스의 랑스 하구 발전소(Rance Estuary Power Station)로, 총 설비용량은 24만kW, 연간 발전량은 5억kWh이다.

우리나라는 1950년대 후반부터 여러 개의 조력 발전소를 건설했습니다. 현재 가장 큰 발전소는 1974년에 건설된 광둥성 순더현의 간주탄 발전소로, 설치 용량은 500개입니다. 킬로와트. 저장성(浙江省)과 복건성(富建省) 해안 지역은 우리나라의 대규모 조력 발전소 건설에 이상적인 지역이다. 전문가들은 조건이 성숙되면 대규모로 개발할 수 있다는 연구와 실증 작업을 많이 해 왔다.

바다에는 파도가 끊이지 않습니다. 해수면 1km당 파력 에너지는 약 10x104~20x104kW로 추정됩니다. 1970년대 후반부터 우리나라는 남중국해 부표 항해등의 에너지원으로 파력에너지를 사용하기 시작했다. 1974년 일본에서 건설한 파력에너지 발전장치의 출력은 100kW에 이르렀다. 현재 많은 국가에서 파력에너지 개발을 위한 연구노력이 활발히 진행되고 있습니다.

해류는 바다 속의 강과도 같습니다. 일반적으로 그 폭은 수십에서 수백 마일 사이입니다. 길이는 수천 해리에 달할 수 있고 깊이는 수백 미터 정도이며 유속은 일반적으로 시간당 1~2노트이고 가장 빠른 속도는 4~5노트에 이릅니다. 태평양에는 '쿠로시오'라고 불리는 난류가 있는데 폭은 약 100해리, 평균 수심은 400m, 일일 평균 유속은 30~80해리의 20배에 이른다. 육지에 있는 모든 강을 합친 것입니다. 현재 일부 국가에서는 해류 발전을 위한 실험 장치가 가동되고 있습니다.

물은 지구상에서 열용량이 가장 큰 물질이다. 지구에 도달하는 태양 복사열의 대부분은 바닷물에 흡수되어 바닷물 표면의 온도를 높게 유지하는 반면, 해양심층수의 온도는 더 높다. 기본적으로 일정하므로 바다의 표면과 깊은 층 사이에 온도 차이가 발생합니다. 열역학 제2법칙에 따르면 고온의 열원과 저온의 열원이 존재하면 열기관을 형성해 외부일을 할 수 있다는 것이 해수의 온도차 에너지 활용이다. 1920년대에 이미 일부 사람들은 해수 온도차 에너지 생성에 대한 실험을 수행했습니다. 1956년에는 서아프리카 해안에 대규모 실험용 해수화력발전소가 건설됐다. 이 발전소는 20°C의 온도차를 이용해 7,500kW의 전기에너지를 생산했다.

초전도 에너지

초전도 에너지 저장은 에너지 변환 없이 전기에너지를 직접 저장하는 방식으로, 코일이 초전도체로 만들어지기 때문에 이론적으로 상부에 전류를 흐르게 하는 방식이다. 전류는 방전될 때까지 손실 없이 지속적으로 순환될 수 있습니다. 현재 초전도 코일에 사용되는 재료에는 주로 니오븀 티타늄(NbTi)과 니오븀 트리틴(Nb3Sn) 초전도 재료가 포함되며, 비스무트 계열과 이트륨바륨 구리 산화물(YBCO) 고온 초전도 재료는 동일한 특성을 가지고 있습니다. 초전도 특성을 유지하기 위해 액체 헬륨이나 액체 질소의 저온 조건에서 작동합니다. 따라서 현재 대표적인 초전도 자기에너지 저장장치에는 초전도 자석부, 저온 항온 장치, 전력변환 시스템 등이 포함된다.

초전도 자기 에너지 저장 장치는 다른 제품에 비해 높은 에너지 변환 효율(최대 95%), 밀리초 수준의 응답 속도, 고출력 및 대용량 시스템, 긴 수명 등의 특성을 가지고 있습니다. 기술, 초전도 에너지 저장 시스템의 초전도 물질과 저온 유지 비용은 상대적으로 높습니다. 미래에 초전도 자기 에너지 저장의 대규모 적용을 실현하려면 액체 질소 온도대에서 작동하기에 적합한 MJ 수준 시스템용 초전도체를 개발하고, 고전자기 자석 권선의 기계적 지원 문제를 해결해야 하며, 이를 유연한 전력 전송 기술과 결합하여 투자 및 운영을 더욱 절감합니다. 비용, 분산 초전도 자기 에너지 저장 및 효과적인 제어 및 보호 전략에 대한 연구를 수행합니다.