연구 프로젝트: 기후 중립 베를린을 위한 열 저장

베를린은 기후 중립을 향한 여정에 있으며, 이러한 전환의 핵심 요소 중 하나는 도시의 난방 공급입니다. 도시의 목표 달성을 지원하기 위해 라이너 르무안 연구소(RLI), 생태경제연구소(IÖW), 그리고 기후 보호, 에너지 및 이동성 연구소(IKEM)는 공동 연구를 수행했습니다. 연구 결과는 베를린에 대규모 계절별 열 저장 시스템이 필요하다는 것을 보여주었습니다.

이러한 열 저장 시스템이 왜 그렇게 중요할까요? 여름철에 여분의 열을 저장하고 수요가 높은 겨울에 사용할 수 있습니다. 적절한 저장 방식, 특히 대수층 열 저장 시스템을 사용하면 베를린은 화석 연료 의존도를 줄이고 전력망 부담을 줄일 수 있습니다. 대수층 열 저장 시스템은 고립된 지하수층에 열을 저장하고 회수합니다.

RLI의 마리끌레르 게링은 "열 저장은 재생 에너지를 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 해줍니다."라고 설명합니다. "화석 연료 의존도를 낮추고 에너지 시스템의 부담을 덜어주어 베를린의 탄소 중립 난방 공급에 필수적입니다." 그러나 연구진은 공간 확보, 승인 절차의 불확실성, 그리고 지질학적 조건에 대한 정보 확보와 관련하여 조치가 필요하다고 지적합니다.

열 저장 시스템은 지역 폐열과 데이터 센터, 폐수열, 태양열과 같은 재생 가능 열원을 효과적으로 활용할 수 있습니다. 화석 연료 가격이 상승함에 따라(배출권 거래 및 난방 공급의 전기화 증가로 인해), 열 저장은 경제적으로 점점 더 매력적인 선택지가 되고 있습니다.

대규모 및 단기 열 저장과 관련하여, 베를린은 전체 열 공급에서 재생 가능 열의 비중을 크게 늘릴 수 있습니다. 장기 저장은 최대 440기가와트시의 저장 용량을 고려할 때 재생 가능 열과 폐열의 비중을 약 5% 포인트 높일 수 있습니다. 한편, 온수 탱크와 같은 단기 저장은 전력망을 안정화하고 최대 부하를 완화할 수 있어 기존 단기 저장 용량을 2~3배 늘리는 것이 유익할 것입니다.

분산형 지역 네트워크에서 대수층 열 저장은 연간 열량의 최대 33%를 저장할 수 있습니다. 특히 데이터 센터나 하수 시스템과 같은 도시 폐열원에 유용한 이러한 유형의 저장은 에너지를 최대한 활용하기 때문에 매우 중요합니다.

지상 열 저장 시설의 공간 제약은 심각한 과제 중 하나이며, 계획 및 법적 어려움에도 직면해 있습니다. 대수층 열 저장과 같은 지하 솔루션은 유망한 대안이지만, 베를린의 지하 지질학적 적합성은 아직 조사가 필요합니다. 상원에서 승인된 지열 로드맵은 이러한 지식 격차를 해소하는 것을 목표로 합니다.

이러한 기술적 어려움 외에도, 승인 절차의 불확실성과 행정 관행의 투명성 부족이 열 저장 시스템 구축을 저해할 수 있습니다. 열 저장 시스템 확장은 이를 공공복지로 규정하는 정치적 추진을 통해 가속화될 수 있습니다. 그 외에도 청정 에너지 전환 과정에서 만연한 높은 투자 비용과 기술 경제적 장벽이 과제로 남아 있습니다.

이 프로젝트의 결과는 기후 중립을 추구하는 베를린의 난방 계획에 귀중한 통찰력을 제공합니다.