소형 태양굴뚝발전에 대한 기하학적 크기와 기후변화의 영향

전문가 제언

○ 세계적으로 현재 기술로 이용할 수 있는 태양에너지(16x10 Joule)는 풍력에너지의 약 3배, 바이오매스의 7배로 2030년까지 풍력과 태양에너지는 연평균 10% 이상 성장하지만 2030년부터 2050년까지 태양에너지가 풍력의 2배로 발전할 것으로 국제에너지협회(IEA)는 전망하고 있다.

 

○ 태양광발전(PVPS)은 저장할 수 없으나 태양열발전(CSP)은 90% 정도 저장할 수 있고 활용율도 60% 정도로 높다. 반사경이나 태양전지를 사용하지 않고 유리나 ETFE를 집열판으로 이용하는 높은 굴뚝의 기류상승 대형발전플랜트(SUPP)가 사막 지역과 열대지방의 전력난 해결과 중국 등의 연무 해결을 위하여 많은 연구와 설치계획이 진행되고 있다.

 

○ 현재 인도 등 남아시아, 중동과 아프리카(SAMEA) 등 세계 인구의 17%(12억 명)가 전기를 사용하지 못하고, 38%(27억)는 취사용으로 고체 바이오매스를 사용하고 있다. 일사량이 풍부한 인도는 부족한 전력해결하기 위하여 10년 전부터 소형과 중형 SCPP에 대한 연구를 하고 있다.

 

○ 원문은 테헤란대학의 소형 SCPP 파일럿 실험 자료를 검토하여 기온과 월별 시계열 일사량 변화와 연돌의 입, 출구 온도 차이 변화에 의한 기류상승 속도 변화와 집열기 지붕 면적과 연돌 높이의 기하학적 영향과 발전량을 결정하는 방정식과 상관 그래프를 완성한 것으로 소형 SCPP 설계에 유용한 자료가 될 수 있을 것이다.

 

○ 대형 SUPP(100MW)의 LCA 결과 CO2 배출량[집열판이 유리판/ETFE일 때 38/26(gCO2e/kWh)]은 PVPS(226)의 1/7, 풍력발전(4.5m/s, 27)과는 비슷하며, 에너지 회수기간은 PVPS의 6년과 풍력의 20년보다 긴 38/26년 이고, 발전 단가(50센트/kWh)는 PVPS와 비슷하나 풍력(5센트)과는 경쟁이 어렵지만 소형 SUPP 경우 수년 내에 경쟁력이 상승될 것이다.

 

○ 신재생에너지 사용량을 중국은 2030년까지 20% 증가를 계획하고 있으나 우리는 11.3%(발전 비중은 7.7%)로 매우 낮다. 소형 SUPP는 우리의 일사량으로 가능하며 건물 옥상과 도서지역에, 그리고 수요가 많은 SAMEA 시장이 있으므로 중소형 SUPP의 연구개발이 필요하다.

 

저자

Mehran Ghalamchi, Alibakhsh Kasaeian, Mehrdad Ghalamchi

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2015

권(호)

43()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

425~431

분석자

박*서

분석물

• 소형 태양굴뚝발전에 대한 기하학적 크기와 기후변화의 영향.pdf [551,290 byte]

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