KETEP 세계에너지시장정보

독일 심부 지열 프로젝트의 지질 위험 평가 가이드

 이 가이드는 DGMK 및 BVEG와 협력하여 작성되었으며 투자자, 보험사, 기획자, 프로젝트 개발자, 운영자, 감독 또는 허가 기관 등 심지열 에너지와 관련된 모든 기관 및 사람들을 대상으로 함

 개방형 수력 및 석유열 에너지 생산의 지질학적 불확실성을 처리하기 위한 표준화되고 일반적으로 적용 가능한 방법론을 제공하며, 목표는 성공과 가변성의 지질학적 확률을 평가하고 정량화하기 위한 투명하고 이전 가능/재사용 가능한 가이드를 제공하는 것임

지열 프로젝트 관리의 일환의 지질 평가

심부 지열 에너지 프로젝트의 계획 및 의사결정을 위해서는 아래 그림과 같이 단순화된 단계-게이트 프로세스가 필요함.(더 복잡한 프로젝트의 경우 게이트 2도 두 단계로 수행될 수 있음).

                                          [그림] 지열 스테이지 게이트 프로세스

프로젝트 식별 내 지질 평가(1단계)

심사 단계(“현장 점검”이라고도 함)에서는 심층 지열 에너지에 대한 해당 지역의 표면 및 지하 적합성에 대한 기본 조사가 수행되며, 이 단계는 일반적으로 비용이 저렴함

 가능한 지열 잠재력에 대한 초기 평가는 기존 지질학적 데이터를 기반으로 이루어지며, 심사 단계에서는 다음 질문에 답해야 함

  • 비슷한 지질학적 조건에서 근처에 이미 깊은 시추 작업이 있습니까?

  • 해당 지역에서 이미 진행된 지열 시추의 성공 통계와 열 생산량은 얼마나 됩니까?

  • 가능한 지열 활동은 무엇입니까?

  • 지열 이용에 있어 가장 큰 불확실성을 안고 있는 지질학적 변수는 무엇입니까?

  • 인근 프로젝트의 깊이, 온도 및 유속은 얼마나 됩니까?

  • 인접 참조 프로젝트가 없을 경우 어떤 매개변수가 가정되며 그 가정은 무엇을 기반으로 합니까?

  • 어떤 지질학적 데이터베이스를 이용할 수 있습니까? (1.4장을 참조하세요.)

  • 어떤 추가 데이터를 수집해야 합니까(예: 데이터 수집, 지진 재처리, 새로운 2D 또는 3D 지진)?

 심사 단계에서 근본적인 잠재력이 있는 것으로 밝혀지면 결과는 경제적 프로젝트 식별을 위한 다음 사항을 포함하는 예비 타당성 조사로 요약됨(Gate 1).

  • 필요한 데이터 조달 비용 추정, 깊이에 따른 시추 비용 추정

  • 4장에 따른 지질학적 성공 확률의 대략적인 추정치

  • 6장에 따른 가능한 열 생산량(온도, 델타 T, 벌크)의 시작부터 끝까지 추정

타당성 조사 및 개념 수립(2단계) 내 지질 평가

 2단계에서는 데이터 수집부터 저수지 모델링까지 모든 상세한 지질학적 작업이 수행됨

  • 데이터 수집에는 무엇보다도 다음 데이터가 포함됨.

   – 기존 시추 및 지진 데이터의 데이터 구매

   – 자체 2D 및 3D 지진파 획득

  • 시추 데이터 분석

   – 로그 평가 및 정량적 매개변수 결정(온도, 다공성 등)

   – 지역별 로그 상관관계, 핵심 분석, 상 결정, 상 매핑, 매개변수 맵, 수화학 연구

  • 지진 데이터 분석

   – 처리 및 시간 깊이 스트레칭, 지진 해석 및 매핑, 지진속성 분석

   – 단층 및 파손 시스템 분석

  • 상세한 결함 매핑

   – 스트레스 계획 분석, 틈새가 열려 있거나 밀봉된 정도 추정

   – 개방 골절의 선호 방향 식별

  • 유도지진 위험성 분석

   – 자연지진 연구, 단층의 지진학적 재가동 가능성에 대한 수리학적 분석

   – 물 추출 및 재주입의 영향에 대한 조사 및 모델링

  • 모델링 및 시뮬레이션

   – 열 모델링 및 시뮬레이션, 저수지 모델링 및 시뮬레이션

 나열된 작업은 포괄적인 타당성 조사의 일부로 요약되며, 이를 바탕으로 구체적인 지질학적 성공 확률에 대한 근거 있는 평가가 4장에 따라 이루어지고 자연 매개변수 변동성에 대한 평가는 6장에 따라 이루어지며, 2단계가 끝나면 확률 기반 경제 분석을 위한 모든 입력 매개변수를 사용할 수 있어야 함.

세부 계획 내 지질 평가(3단계)

 이 단계에서는 지하 지열 시스템에 대한 지질학적 조사가 이미 완료되었으며, 지진, 부식, 스케일링 등 지질학적으로 관련된 운영 위험은 이 단계에서 고려되며 세부 계획에서는 감소됨

 보다 자세한 설명을 포함하여 지열 시추를 위한 필수 계획 요소도 여기에서 파생됨

  • 지질 예비 프로파일, 시추에 문제가 있는 암석층 식별

  • 진흙 무게를 결정하기 위한 압력 예측, 배관 지평선 결정

  • 파괴 방향에 따른 방향 및 처짐 계획, 시추 수행을 위한 의사결정 트리 생성

 경제 모델의 최종 개선은 최종 결정 지점, 최종 투자 결정으로 이어집니다.

 그 외 지질학적 성공 확률, 작전 성공 확률, 지질변수 분포 분석, 지질평가의 품질관리, 수익성 계산을 위한 시나리오 선택, 세부 기술 계획을 위한 시나리오 선택, 지질학적 불확실성과 위험 다각화를 다루기 위한 권고사항 등에 대해 설명하고 있음

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