오크니의 야생 바다에서 첨단 에너지 프로젝트를 진행하는 이유

MeyGen은 해저에 22개의 터빈을 설치할 계획입니다.

인버네스에서 차로 한 시간 거리에 있는 바람이 휘몰아치는 부둣가에 있는 녹슬고 광대한 격납고에는 최첨단 기술이 자리잡고 있습니다. 따개비로 덮여 있고 생선 냄새가 압도적입니다.

이 기계는 조력 터빈으로, 일반적으로 스코틀랜드 본토 최북단과 오크니 제도 사이에 있는 해협인 펜틀랜드 퍼스(Pentland Firth)의 차가운 물 아래 해저에 서 있는 4개 중 하나입니다.

정비를 위해 가져온 150톤의 벌크는 거대한 금속 크래들에 지탱되어 있으며 복잡한 배선이 노출되어 있습니다. 풍력 터빈의 날개와 유사한 8m 길이의 날개가 바닥에 조심스럽게 배치되어 있습니다.

가동 시 평균 해상 풍력 터빈 출력의 약 절반인 1.5메가와트(MW)의 최대 출력을 생산할 수 있습니다.

알려진 대로 MeyGen 프로젝트는 2018년부터 Pentland Firth에서 운영되고 있습니다. 4개의 터빈은 Stroma 섬 바로 옆에 있는 해협의 Inner Sound에 기반을 두고 있습니다.

이곳은 세계에서 가장 빠른 조수로 알려진 곳으로 조수 기술을 연마하기에 특히 좋은 장소입니다.

조수 자체는 유용하게 예측 가능하지만 해양 환경은 매우 가혹하고 부식성이 있어 기계에 큰 피해를 줄 수 있으며 수리를 위해 물 밖으로 꺼내야 합니다.

현재 어레이는 장비가 효과적으로 배치될 수 있음을 보여주기 위해 데모 프로젝트로 설정되었습니다. 지금까지 이 장치는 수명 기간 동안 50기가와트시 이상의 전력을 성공적으로 생산했으며, 이를 달성한 세계 최초의 조력 터빈 시스템이 되었습니다.

 

계획의 다음 단계는 좀 더 야심적일 것입니다. MeyGen의 소유주인 SAE Renewables는 각각 기존 모델보다 크고 각각 최대 3MW까지 발전할 수 있는 17개의 터빈을 추가로 설치하여 50MW 어레이를 생성하려고 합니다.

터빈 정비에는 블레이드 제거와 강한 생선 냄새가 포함됩니다.

 

이 회사는 이미 생산한 전력을 국가 전력망에 판매하는 계약을 체결했습니다. 그러나 이러한 계약의 성격은 현재 조력 발전의 가장 큰 단점을 강조합니다. 즉, 여전히 매우 비쌉니다.

재생 가능 에너지를 장려하기 위해 정부가 사용하는 계획에 따라 공급자는 도매 시장의 실제 전력 비용이 훨씬 낮더라도 자신이 생산하는 전기에 대한 가격을 보장받습니다. 정부 보조금이 차이를 보완합니다.

마이젠은 향후 15년 동안 생산된 전기의 MW(메가와트) 시간당 최대 £198를 벌게 됩니다. 이는 동시에 부여된 동등한 계약에 따라 육상 풍력 및 태양광 발전 공급자에게 지급되는 금액의 거의 4배에 해당합니다.

마이젠의 O&M 관리자인 프레이저 존슨은 "이것은 문제입니다."라고 인정합니다.

 

그는 해당 분야가 진정으로 상업적으로 실행 가능해지기 위해서는 비용이 극적으로 낮아져야 한다는 데 동의합니다. 그러나 그는 이것이 궁극적으로 용량을 증가시킴으로써 달성될 수 있다고 믿습니다.

"규모를 늘리고 비용을 낮추기 위해 장치 수를 늘리는 것입니다. 우리는 전력을 더 저렴하게 만들고 설치 비용을 더 저렴하게 만들어 소비자를 위해 전반적으로 가격을 낮춰야 합니다."라고 그는 말합니다.

 

 

 

해양 재생 에너지 캐터펄트의 의뢰로 임페리얼 칼리지 런던이 수행한 작년에 발표된 연구는 이 아이디어를 뒷받침합니다.

이는 조력 발전의 꾸준한 확장과 개발로 인해 2050년까지 생산 비용이 현재 수준의 약 4분의 1로 낮아질 수 있음을 시사합니다. 이는 상당한 양의 가스 발전을 대체할 만큼 충분히 경쟁력을 갖게 될 것입니다.

몇 마일 떨어진 오크니 제도 동쪽의 격랑에서는 다른 형태의 해양 에너지를 활용하려는 노력이 이루어지고 있습니다.

Blue X는 파동력으로 전기를 생산합니다.

 

표면에 숨어 있는 거대한 노란색 기계는 중앙에 경첩이 달려 있고 양쪽 끝에 큰 발톱 모양의 구조가 있어 일종의 기계 바다 괴물처럼 온 세상을 찾고 있습니다.

이것은 에딘버러에 본사를 둔 엔지니어링 회사 모션 에너지가 개발한 블루엑스 입니다. 이 장치는 파동 전력을 활용하도록 설계되었으며 이를 수중 배터리에 저장할 수 있습니다.

이는 영국 전역에서 시험된 파력 에너지 변환기 시리즈 중 최신 제품이며 그 중 다수는 오크니(Orkney)에서 이루어졌습니다. 그러나 프로토타입 단계를 넘어서는 것은 어려운 일이었습니다.

모시안의 전무 이사인 캐머런 맥낫은 "사람들은 오랫동안 파력 에너지 기계를 개발하려고 노력해 왔습니다. 그들이 할 수 없었던 것은 경제적으로 하는 것입니다."라고 설명합니다.

"우리가 하고 있는 일은 당장 비용 경쟁력을 가질 수 있는 시장에서 작게 시작하는 것입니다."

이는 처음에는 전력망에 전기를 판매하는 대신 해양 산업에서 사용되는 독립형 장비에 전력을 공급하거나 고립된 섬 지역 사회에 에너지를 제공하기 위해 파동 기계를 사용하는 것을 의미합니다.

그러나 장기적으로 회사는 해양 농장에 수십 또는 수백 대의 기계를 배포하는 등 기술이 훨씬 더 광범위하게 사용되기를 원합니다.

맥낫 씨는 “그것이 바로 꿈입니다.”라고 말했습니다.

"그리고 이러한 발전소는 해상 풍력과 결합될 수 있습니다. 따라서 우리는 해상 풍력 발전소에 장치를 배치하여 해당 공간의 유용성을 극대화할 수 있습니다."

오크니 주변 해역은 조력 및 파력 발전의 중심지가 되었습니다.

 

지난 20년 동안 오크니 주변 해역은 파도와 조석 기술 개발을 위한 실험실과 같은 역할을 해왔습니다.

부분적으로 이는 단순한 지형과 날씨에 달려 있으며, 이는 찢어지는 조수와 함께 높이가 최대 18m에 달하는 파도를 생성합니다.

그러나 이는 지난 20년 동안 오크니에 본부를 둔 비영리 단체인 유럽해양에너지센터(EMEC)가 섬 주변에 특수 목적으로 건설한 테스트 시설을 조성해 온 추세입니다.

여기에는 개발자가 프로토타입을 그리드에 연결하고 최소 비용으로 성능을 평가할 수 있는 해저 케이블, 데이터 모니터링 시스템 및 육상 변전소가 포함됩니다.

EMEC의 아일린 링크래터 는 "여기에서 무언가를 시연함으로써 투자자의 위험을 더욱 줄일 수 있습니다"라고 설명합니다.

"우리는 발명품을 만드는 데 능숙합니다. 하지만 그 발명품을 에너지 시스템의 실제 일부로 만드는 방법에 대해서도 생각해야 합니다."