미국의 텍사스주 휴스턴에 거점을 두고 있는 지열발전 스타트업의 Fervo Energy가 'Enhanced geothermal systems(EGS: 강화 지열시스템)'라고 불리는 차세대 지열발전 기술의 대규모 데모에 성공했습니다. 상업적 규모로 강화 지열시스템을 운영할 수 있음이 입증됨에 따라 Fervo Energy는 2023년 동안 Google의 데이터센터 및 인프라에 전력을 공급하기 시작했습니다.
Fervo Energy Announces Technology Breakthrough in Next-Generation Geothermal - Fervo Energy
https://fervoenergy.com/fervo-energy-announces-technology-breakthrough-in-next-generation-geothermal/
Fervo Energy Announces Technology Breakthrough in Next-Generation Geothermal - Fervo Energy
Well test results at Fervo Energy’s commercial pilot project confirm record production of 24/7 carbon-free enhanced geothermal energy
fervoenergy.com
Fervo Energy Says it Has Achieved Geothermal Energy Tech Breakthrough - Bloomberg
https://www.bloomberg.com/news/articles/2023-07-18/fervo-energy-says-it-has-achieved-geothermal-energy-tech-breakthrough?sref=cJ0KKxwd#xj4y7vzkg
지열은 풍력이나 태양광 등과 같이 탄소 프리 에너지원으로 알려져 있지만 발전에 필요한 지열은 화산활동이 활발하지 않은 지역에서는 얻기 어렵습니다. 그런 지열발전의 과제를 해결하기 위해 고안된 강화 지열시스템은 지중 깊숙이 파고 있는 구멍에 물 등을 주입하여 지열을 꺼내는 구조로 되어 있습니다.
Fervo Energy의 CEO를 맡고 있는 Tim Latimer 씨가 Twitter에 공개한 사진을 보면 강화 지열시스템이 어떤 것인지 대략적으로 이해할 수 있습니다. 지표에서 파낸 구멍을 이용하여 지열을 꺼내기 위해 화산활동에 의한 지열이 지표까지 도달하지 않는 지역에서도 지열을 활용하여 발전하는 것이 가능하다고 합니다.
강화 지열시스템의 실험은 1970년대부터 시작되었지만 굴착의 어려움이나 비용면에서의 과제가 부상했기 때문에 20세기 말 무렵에는 실험이나 연구가 저조했습니다. 그러나 미국에서는 21세기의 셰일가스 혁명 과정에서 굴착 기술이 진보하여 굴착 비용이 크게 낮아져 한때는 어려웠던 지중 깊이에서 수평 방향으로의 굴착이 가능해졌습니다. 그래서 당시 석유·가스 업계에서 굴착 엔지니어로 일하고 있던 Tim Latimer 씨는 “진보한 현대의 굴삭기술을 강화 지열시스템에 이용할 수 있을 것”이라고 생각했습니다.
이 생각에 찬동해 주는 사람은 좀처럼 나타나지 않았지만 대학원에 진학해 지열발전의 연구자들과 공저로 논문을 쓰는 등의 활동을 실시해 2017년에 Fervo Energy를 시작했습니다. 강화 지열시스템을 실용화한다는 Fervo Energy의 계획에는 비판적인 목소리도 있었지만 자선가, 벤처 캐피탈 등의 지원을 받을 수 있었다고 합니다. 2018년에는 빌 게이츠가 이끄는 에너지 문제 전문 펀드 'Breakthrough Energy Ventures(BEV)'의 지원을 받았다고 보도되었습니다.
그리고 2023년 7월 18일, Fervo Energy는 네바다주 북부에 있는 Project Red라는 실험구역에서 30일간의 본격적인 시험을 실시해 3.5MW(메가와트)의 전력을 생성하는 데 성공했습니다. 1MW라면 750가구에 전력을 공급할 수 있기 때문에 Project Red에서 생성된 전력은 상업규모라고 할 수 있습니다. Tim Latimer 씨는 성명에서 “석유·가스 산업의 굴착기술을 적용함으로써 지금까지 지열발전이 이루어지지 않았던 전세계 지역에서 주 7일 24시간 체제로 탄소 프리 에너지 자원을 생산할 수 있다는 것이 증명되었다”고 발표했습니다.
Fervo Energy는 2021년 구글과 차세대 지열발전 시스템 개발을 위한 기업간 계약을 체결했으며, 이번 혁신에도 구글의 도움이 있었다고 합니다. Project Red는 2023년에 전력망에 연결되어 네바다주 전체 Google 데이터센터 및 인프라에 전력을 공급할 예정입니다.
향후 Fervo Energy는 유타주 남서부에 건설중인 발전구역에서도 시연을 실시할 예정이며 예상대로 전력출력이 최대화되면 유타주에서는 2028년까지 약 400MW를 공급할 것으로 예측되고 있습니다.
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