과학연구

조선민주주의인민공화국에서 자연에네르기의 개발전망

 2015.10.31.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《지금 있는 발전소들에서 전력생산을 최대한으로 늘이기 위한 대책을 세우는것과 함께 긴장한 전력문제를 근본적으로 풀기 위한 전망계획을 바로세우고 그 실현을 위한 투쟁에 힘을 넣으며 수력자원을 위주로 하면서 풍력, 지열, 태양열을 비롯한 자연에네르기를 리용하여 전력을 더 많이 생산하도록 하여야 합니다.》

당의 현명한 령도에 의하여 우리 나라에서는 오래전부터 자연에네르기를 적극 개발리용하기 위한 투쟁을 힘있게 벌려 많은 성과를 거두었다.

우리 나라는 유리한 자연지리적 및 경제적조건과 환경으로 하여 세계적으로도 자연에네르기의 개발전망이 큰 지역으로 주목되고있다.

무엇보다먼저 자연에네르기의 개발에 매우 유리한 자연기후적조건을 가지고있다.

자연기후적조건은 자연에네르기의 개발과 그 전망을 좌우하는 중요조건이다. 아시아대륙의 동쪽 온대지방에 위치하고있는 우리 나라는 북쪽은 대륙과 잇닿아있고 대륙과 대양의 영향을 다같이 받으며 자연기후적조건이 다양하다.

수력자원

우리 나라는 지형상 특성으로부터 년평균강수량이 비교적 높다.

우리 나라의 년평균강수량은 전국적으로 놓고 볼 때 1 000㎜정도이며 강원도가 1 313.8㎜, 평안북도가 1 079.3㎜, 황해북도가 1 055.1㎜, 평안남도가 1 041.3㎜이다. 특히 고성(1 708.7㎜), 장풍(1 500.4㎜), 원산, 평강, 세포, 김화, 이천, 개성, 개풍을 비롯한 강원도, 황해북도지역과 동창(1 342.8㎜), 운산(1 357.1㎜), 구성, 덕천, 북창을 비롯한 평안남북도지역이 1 250~1 350㎜이다.

산이 국토의 거의 80%를 차지하고 강골짜기가 많은 우리 나라는 년평균강수량이 비교적 높기때문에 전력생산에 리용할수 있는 수많은 강하천들이 있다.

우리 나라의 강하천의 대부분은 길이가 100㎞이하인 중소하천이다. 중소하천은 총 강하천수의 99.3%를 차지한다. 5㎞이상 되는 강하천은 약 6 600개 있으며 그중에서 50㎞이상 되는 강하천만도 135개나 된다. 계절에 따라 물량의 차이는 있지만 이 강하천들에 언제를 쌓고 크고작은 수력발전소들을 많이 건설하여 전력생산을 늘이면 나라의 경제강국건설과 지방경제발전, 인민생활에 도움을 줄뿐아니라 강하천운수를 발전시키고 공업용수와 관개용수를 원만히 풀수 있으며 나라의 풍치도 더욱 아름답게 할수 있다.

풍력

풍력은 지구상 그 어디에나 있으며 무진장한 재생에네르기자원으로서 동력원천으로 리용할수 있는 량은 약 1 000억㎾로서 세계수력자원량의 10배나 된다고 한다.

풍력발전소는 원자력발전소나 대규모수력발전소에 비하여 kw당 건설투자비가 적고 건설기간도 매우 빠르다. 또한 일단 건설해놓으면 관리운영이 힘들지 않고 전력생산과정에 환경오염이 없기때문에 가장 유망한것으로 되고있다.

세계적으로 년평균 바람속도가 5m/s이상이 되여야 풍력발전기의 설치가 가능한것으로 되여있으나 최근 과학기술의 발전으로 년평균 바람속도가 2~3m/s정도인 지대에서도 얼마든지 풍력발전기를 설치하여 운영할수 있다.

우리 나라의 년평균 바람속도는 전국적범위에서 놓고 볼 때 1.72m/s이다. 서해안이 2.2m/s, 동해안이 2.0m/s로서 비교적 크다. 특히 백두산(6.8 m/s), 철산(4.7 m/s), 온천(3.4 m/s), 룡천(3.3 m/s), 룡연(3.1 m/s), 고산(3.1m/s)을 비롯하여 우리 나라의 그 어느곳에서나 풍력발전기를 설치하여 전기를 생산할수 있다.

지열

지열을 효과있게 리용하는것도 전기문제를 전망적으로 해결하기 위한 중요한 방도의 하나이다.

지열리용의 기본형태는 온천이다. 온천은 땅속에 스며든 비물이나 지하수가 이동하면서 20℃이상 가열되여 증기나 더운물로 된 다음 돌틈새를 통하여 지구겉면에로 빠져나오는 지열형태이다.

온천물을 전기생산에 리용하면 온천물의 온도만한 열을 거저 얻는것으로 되는데 이것은 그만한 연료를 절약하는것으로 된다. 온도가 높은 지열은 그것을 그대로 전기생산에 리용할수 있지만 온도가 낮은 온천물은 좀 더 가열해주어야 전기생산에 리용할수 있다.

우리 나라에는 황해남도 옹진군을 비롯하여 경성온천, 평남온천, 양덕온천, 신천온천, 달천온천 등 온천이 많기때문에 얼마든지 온천발전소를 건설할수 있다. 특히 옹진온천은 온도가 100℃정도 된다. 100℃가 되는 온천물을 태양열집열기나 태양열증기가마를 리용하여 열을 조금만 더 보충해주면 증기를 생산하여 얼마든지 발전기를 돌리고 전기를 생산할수 있다. 지열에네르기를 새로운 형태의 전기에네르기로 전환시키지 않고 그대로 병치료와 목욕, 난방, 온실, 양어, 축산 등에 직접 리용할수도 있다.

이밖에도 땅속의 고온암석에 여러개의 시추구멍을 뚫고 물을 통과시켜 나오는 증기를 뽑아 지상에서 전기를 생산하는 고온암체발전방식이 있다. 고온암체는 그 매장량이 무진장하고 공해가 거의 없으며 개발전망이 매우 큰것으로 하여 21세기의 에네르기자원으로 기대되고있다.

우리 나라에서 고온암체의 개발전망은 매우 크다. 우리 나라에는 현재 활동하고있는 화산은 없으나 북부지역에만도 140여개의 화산분화구가 있다. 화산분화구는 백두산으로부터 동해안의 화대지방 무수단에 이르는 구간에 집중되여있으며 그밖에 두만강류역과 원산주변에 널려있다. 화산분화구가 가장 많이 집중되여있는 백두산-무수단지구에서 시추굴진한 자료에 의하면 추공의 깊이 1 449m에서 막장온도가 102℃였다.

이 자료에 기초하여 계산한 무수단지구의 지온구배는 6.4℃/100m이다.( 지온구배란 땅속으로 깊이 내려가면서 100m당 높아지는 온도를 말한다.) 이러한 지온구배조건일 때 땅속 2 000m 깊이에서 예견되는 온도는 약 120℃이고 3 000m 깊이에서는 약 200℃이다. 이만한 값이면 고온암체발전방식을 도입하여 전기를 생산할수 있다.

태양에네르기

태양에네르기는 자원이 풍부하고 리용하기 편리할뿐아니라 안전하면서도 환경을 오염시키지 않고 재생되는 우월성을 가지고있는것으로 하여 해당 지역의 사회경제발전을 위한 유망한 에네르기자원으로 되고있다.

우리 나라는 년평균 해비침률이 높아 태양에네르기리용에 유리하다. (년평균 해비침률은 하루 해비침시간을 100으로 볼 때 해당 지역에서 해가 비치는 시간을 종합하여 나눈 평균값이다.) 우리 나라의 년평균 하루 해비침시간은 7~8h이며 년평균 해비침률은 51%정도이다. 서해안이 53%, 동해안이52%, 북부내륙지역이 50%, 중부내륙지역이 49%이다. 특히 철산(60%), 룡천 (58%), 동림(57%), 증산(57%), 강령(57%), 룡강(56%), 정평(57%), 천내(56%)를 비롯하여 나라의 전반적지역에서 년평균 해비침률이 50%를 넘어서고있다.

년평균 해비침률이 높은 조건을 리용하여 여러 형태의 태양에네르기발전소를 건설하게 되면 전기도 생산할수 있고 난방도 보장할수 있다.

조수력

조수력은 태양에네르기와 풍력과 같은 재생에네르기와는 달리 자연기후조건에 관계없이 달과 태양의 지구에 대한 인력과 지구자전에 의하여 일정한 주기로 나타나는 자기의 고유한 특성을 가지고있으므로 전력생산을 미리 정확히 예측할수 있다.

우리 나라는 3면이 바다로 되여있기때문에 해안선이 길며 반도와 만, 섬들이 많아 조수력자원이 대단히 풍부하다. 조선동해의 조차는 평균 20㎝정도이지만 조선서해의 조차는 보통 2~7m로서 우리 나라의 세 바다가운데서 가장 크다. 조선서해안에는11개의 개발적지에 466만㎾의 조수력자원이 있다. 이것은 한해동안에 400억kw/h이상의 전력을 생산할수 있는 량이다.

수력자원이 거의 없는 황해남도와 같은 서해안지역에서는 조차가 큰 조건(해주 제일 높을 때 8.7m)을 리용하여 조수력발전소를 건설할수 있다. 조수력발전소는 밀물과 썰물의 조차를 리용하여 수차발전기를 돌리는 초저락차수력발전소로서 조차가 평균 5m이상되는 장소들에는 다 건설할수 있다.

조수력발전소만으로는 경제적효과가 적을수 있기때문에 간석지개간, 양어와 양식, 수상운수 등을 종합적으로 개발리용하면 경제적효과성을 얼마든지 높일수 있다. 조수력발전소의 건설투자와 전력생산원가는 다른 수력발전소에 비하여2배이상 높지만 생태업과 어업, 농업 등을 개발하여 종합적으로 리용하게 되면 투자원가를 4년안에 보상할수 있고 kw당 투자는 중소형수력발전소의 절반이하로 줄일수 있다.

오물에네르기

도시와 농촌, 목장들에서 사람들의 생활과 경영활동과정에 나오는 각종 생활오물과 집짐승배설물, 낟알짚들과 남새나 과일찌끼를 비롯한 유기물질들을 리용하여 전기를 생산하는것도 전력생산을 늘이기 위한 중요한 방도의 하나이다.

오물에네르기는 각종 페설물과 페기물, 부산물 등을 연소시키거나 발효시켜 얻는 열 및 전기에네르기를 말한다.

도시에서 못쓰게 된 종이, 수지, 섬유와 같은 오물들은 발열량이 평균 4 200kJ정도이며 최고 8 000-1만kJ까지 된다.

현대적인 오물선별공정과 높은 연소배기정화기술을 받아들이면 도시에오물연소발전소를 건설하고 도시오물을 가스화하여 전기를 생산할수 있다.이 오물처리방법은 수송비용을 극력 줄이고 오물처리장을 따로 건설할 필요가 없이 도시환경을 개선할수 있게 하며 도시오물을 매몰처리하지 않고 전기를 생산하기때문에 매우 경제적이다.

이와 함께 농장과 목장, 주민지구들에서 집짐승배설물을 비롯한 발효성유기물질들을 리용하여 얻어낸 메탄가스로 전기를 생산하는 발전소를 건설하면 많은 리익을 얻을수 있다. 농장과 목장, 식료가공공장, 도시오수정화장부근에 크고작은 메탄가스발효탕크를 건설하고 전기를 생산하게 되면 자체로 연료와 동력문제를 해결할수 있을뿐아니라 도시나 농촌의 생활환경을개선하고 메탄가스를 생산하고 나온 발효액과 찌끼로 유기질비료와 집짐승,물고기의 먹이까지 해결할수 있어 그 경제적리득은 헤아릴수 없이 크다.

다음으로 자연에네르기의 개발에 유리한 사회경제적조건과 환경을 가지고있는것이다.

국가의 개발정책

국가의 개발정책은 자연에네르기자원개발의 결정적조건이다.

오늘 우리 당은 풍력, 태양빛, 태양열, 지열과 같은 자연에네르기를 적극 개발리용하는것을 중요한 정책적문제의 하나로 내세웠다.

우리 나라에서는 자연에네르기를 리용하여 긴장한 전력문제를 근본적으로 풀기 위한 전망계획과 단계별목표를 현실성있게 세우고 자연에네르기를 적극 개발리용하기 위한 국가적조치가 취해지고있다. 자연에네르기개발적지를 찾아내고 확정하기 위한 사업들이 선행되고있으며 자연에네르기개발부문에 대한 국가적투자가 늘어나고 많은 과학자, 기술자들이 현실에 파견되여 과학연구사업을 진행하고있다.

강력한 경제토대

우리 나라에서는 지난 기간 미제와 제국주의련합세력의 끊임없는 경제제재와 봉쇄속에서도 중공업의 기술개건을 성과적으로 실현하고 지식경제시대의 요구에 맞게 인민경제의 현대화를 추진하여 마음만 먹으면 그 무엇도 다 만들어낼수 있는 막강한 경제적토대를 마련해놓았다. 특히 고난의 행군, 강행군을 하는 그 어려운 조건에서도 다른 나라의 원조나 투자가 없이 자체의 힘과 기술로 여러차례에 걸치는 핵시험과 인공지구위성발사를 성공시키고 인민경제의 CNC화를 높은 수준에서 실현해나가고있는 우리 나라의 경제력은 자연에네르기개발을 성과적으로 실현할수 있는 확고한 담보로 된다.

과학기술적잠재력

과학기술적잠재력은 자연에네르기개발리용의 가장 큰 예비이다.

12년제무료의무교육의 혜택으로 우리 인민들의 일반문화지식수준이 높아지고있으며 주체교육을 받은 새세대 과학자, 기술자들이 많이 자라나 세계를 경탄시키는 최첨단수준의 과학기술성과들을 내놓고있다. 특히 주목되는것은 우리 나라의 실정에 맞는 새롭고 혁신적인 연구성과들이 이룩되여 현실에서 은을 내고있는것이다.

국가자원개발성에서 완성하여 여러 단위들에 도입한 주입순환식지열추동방법과 애국자석공장에서 2~3m/s정도의 바람에서도 정상가동할수 있는 소형풍력발전기를 개발한 성과들은 우리 나라의 거대한 과학기술적잠재력을 보여주는 동시에 자연에네르기개발리용의 밝은 전망을 안겨주고있다.

풍부한 경험과 사회적관심

지난 기간 지열뽐프와 태양빛전지, 풍력발전기, 태양열물가열기 생산기지들을 꾸리고 여러 부문에 도입하는 과정을 통하여 풍부한 경험을 쌓았다. 나라의 곳곳에서 자연에네르기를 개발리용하기 위한 투쟁이 힘있게 벌어져 많은 단위들에서 자기에게 필요한 전력을 자체로 생산보장하여 그 덕을 톡톡히 보고있으며 자연에네르기개발리용에 대한 사회적관심이 높아지고 그 도입사업이 전사회적, 전군중적운동으로 힘있게 벌어지고있다.