태양열 굴뚝 발전기술의 현황

전문가 제언

○ 태양열 굴뚝 발전기술(SCPP: Solar Chimney Power Plant)은 1903년에 Cabanyes에 의해 처음으로 제안되었다. 그 후 1978년에 Schlaich 등이 SCPP 연구를 시작하여 1981～1982년에 스페인의 Manzanares에 시범발전소를 설계 및 건설하였다. 이 시범발전소는 네 개의 회전날개를 가진 단일 회전자(rotor) 터빈을 SC 기초부에 설치한 것으로서 발전용량은 최대 50kW였다. Schlaich 등은 이 SCPP 시범발전소의 8년간 운전을 통하여 SCPP기술의 가능성을 실증하였다. 이 발전소가 운전을 중지한 것은 당시 석유가격이 폭락하여 경제성 실증이 어려웠기 때문이다.

○ 최근에는 오스트레일리아 정부가 지원하고 EnvironMission Ltd.가 건설을 추진하고 있는 200MW의 SCPP가 있다. 이 SCPP는 태양열 굴뚝의 높이가 1,000m나 되며, 투명한 유리 또는 플라스틱 지붕으로 덮인 직경 7km의 태양열 집열기로 구성된 온실의 중앙부에 수직으로 세워져 있다. 태양열 집열기 내부(온실)에서 고온으로 가열된 공기(70～80도)는 50km/h의 속도로 태양굴뚝 내부로 빨려 들어가 굴뚝 유입구에 설치된 200MW 용량의 터빈발전기를 돌려서 전기를 생산한다. 터빈발전기를 통과한 공기는 태양굴뚝을 따라 상승하여 대기로 배출된다.

○ 스페인의 Manzanares에 건설, 운영된 SCPP 이후 세계적으로 많은 연구자들이 SCPP기술에 관심을 갖기 시작하였으며, 스페인, 미국, 중국, 아프리카, 터키, 오스트레일리아 등지에서는 SCPP 또는 모델을 설계, 제작하여 여러 가지 실험들을 수행하였다. 또한 소프트웨어를 사용한 시뮬레이션으로 SCPP의 성능을 분석하는 등으로 많은 연구가 이루어졌다. 1975년 이후에 오스트레일리아, 캐나다, 이스라엘 및 미국에서는 SCPP와 관련한 여러 개의 특허를 취득하고 있다.

○ 우리나라에서는 아직 SCPP의 설계 및 건설실적이 없다. 일부 연구자들이 SCPP 시스템의 시뮬레이션 연구(예를 들면, 인하대학교의 Cho 등이 탑형 태양열 발전시스템의 시뮬레이터 개발)가 산발적으로 수행되고 있을 뿐이다. 일반적으로 SCPP의 적합한 입지조건은 일사량이 풍부하면서도 일정하게 유지되는 사막지역이지만 우리나라의 산간지역에서 SCPP의 가능성을 검토해보는 것도 좋을 것이다.

저자

Xinping Zhou, Fang Wang, Reccab M. Ochieng

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2010

권(호)

14

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

2315~2338

분석자

차*희

분석물

• 태양열 굴뚝 발전기술의 현황.pdf [460,478 byte]

이미지변환중입니다.