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태양광발전 시스템의 에너지 회수기간과 온실가스 배출의 수명주기 평가

전문가 제언: ○ 다섯 가지 일반적인 태양광전지 발전시스템인 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 무 정질 실리콘, CdTe와 CIS 박막 및 고급 태양광전지 발전시스템의 수명주기 평가를 수행해서 태양광전지 발전시스템의 지속 가능성과 환경성능을 검사하였다. 결과는 CdTe 태양광전지 발전시스템이 낮은 수명주기 에너지 필요와 비교적 높은 변환효율 때문에 에너지 회수기간과 온실가스 배출율 면에서 최선의 환경성능을 보여 주었다. 반면, 단결정 실리콘 태양광전지 발전시스템이 태양전지 생산과정 중의 고 에너지강도 때문에 최악을 시연했다.

○ 박막 태양광전지 발전시스템의 에너지 회수기간과 온실가스 배출율은 각각 0.75～3.5년과 10.5～50gCO2/kWh이다. 단결정 태양광 전지의 에너지 회수기간은 1.7～2.7년이고 온실가스 배출율은 화석연료 기반 전기보다 1/10 적은 29～45gCO2/kWh이다. 고 집중, 이질접합 및 염료 감응 기술 같은 고급 태양광전지 발전시스템의 에너지 회수기간과 온실가스 배출율도 검토했다. 고 집중 태양광전지 발전시스템의 에너지 회수기간은 0.7～2.0년으로 낮다. 염료감응 태양광전지 발전시스템의 배출율은 현재 다른 태양광전지 발전시스템보다도 높다.

○ 수명주기 평가 결과는 태양광전지 발전시스템이 최첨단 기술에서 이미 매우 지속 가능하고 환경 친화적인 것이 증명되었다. 새로운 생산기술의 도래로 태양전지 발전시스템 기술의 환경성능이 가까운 장래에 더 개선될 것이 기대된다.

○ 공주대학교의 장한빈 등은 기존 복층 유리 방식의 염료 감응형 태양전지 창호 패널의 효율을 개선하기 위해 창호 패널의 표면 반사율을 줄이는 충진제 결합 방식의 패널화 방안을 제안하고, 기존 방식과 충진제 적용 방식의 투과 성능 및 전기 능력을 비교분석하였다. 기존 복층유리 타입 패널과 비교하여 일사 투과 성능은 약 6%, 전지 성능은 7.9% 향상되었다.

○ 태양광 기술 중 PV 기술은 지구의 중간에서 고 위도에서 항상 더 적합하고 집중식 태양광 발전 기술은 비교적 낮은 위도에서 최선의 성능을 나타내므로 우리나라는 남부 지방에서 집중식 태양광 발전 기술이 적합하다.

저자: Jinqing Peng
자료유형: 학술정보