지열발전은 지구 내부의 열을 전기로 바꾸는 발전 방식이며, 전력 생산과 지역 난방을 함께 지원할 수 있는 점에서 재생 에너지 체계 안에서 중요한 비중을 가진다.[5][3][6] 화산대나 판 경계처럼 지하 열이 비교적 얕게 드러나는 지역에서는 상업적 활용이 쉽고, 아이슬란드·일본·필리핀처럼 지질 조건이 맞는 나라에서 전력과 열 공급이 함께 이루어진다.[6][9]
1. 개요
지열발전은 지구 내부에 저장된 열에너지를 이용해 증기나 고온수를 만들고, 이를 터빈과 발전기를 통해 전력으로 바꾸는 발전 방식이다.[3][5][6] 지열이라는 말은 지구를 뜻하는 'geo'와 열을 뜻하는 'therme'에서 비롯되었고, 인류는 오래전부터 온천과 난방에 지열을 활용해 왔다.[4][9]
지열 자원은 보통 지하의 뜨거운 암석과 물이 함께 존재하는 저장층에서 확보된다.[5][5] 자연적으로 형성된 저류층이 있는 곳에서는 개발이 유리하며, 시추를 통해 고온의 유체를 끌어올려 직접 이용하거나 전력 생산에 사용할 수 있다.[3][5]
2. 지열 에너지의 형성과 지열 저류층
3. 지열 발전의 방식
가장 널리 알려진 방식은 천연의 고온 증기나 고온수를 직접 끌어올려 전기를 생산하는 수열 지열 방식이다.[3][6] 이 방식에서는 생산정에서 올라온 유체의 열로 터빈을 돌리고, 사용 후의 물은 다시 지하로 돌려보내 지하 압력과 지속 가능성을 관리한다.[3][6]
천연 증기만으로 충분하지 않은 지역에서는 바이너리 사이클처럼 낮은 온도의 열도 활용할 수 있는 방식이 쓰인다.[3][6] 이런 발전 방식은 열원 온도 범위를 넓혀 주어, 기존 수열 자원이 제한적인 지역에서도 지열발전의 적용 가능성을 높인다.[3][6]
최근에는 자연 저류층이 부족한 곳에서도 지열을 활용하려는 향상된 지열 시스템 연구가 주목받는다.[5][7] 이는 인공적으로 균열을 만들거나 유체를 주입해 열 교환 경로를 확보하는 접근으로, 깊은 시추와 정밀한 지구물리 탐사가 핵심이 된다.[5][7]