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이탈리아의 용융염 홈통형 태양열발전 플랜트의 개발

전문가 제언: ○ CSP(Concentrated Solar Power :집광형 태양열발전)는 재생가능에너지로 지속가능한 사회시스템을 실현하기 위한 중요한 기술 중에 하나이다. 이 기술은 일반적으로 렌즈나 거울, 반사판을 이용하여 태양광을 집광하고 그 열로 물을 증발시켜 증기터빈을 회전시키는 발전방식이다. 집광형 태양광 발전시스템은 태양 빛을 태양전지에 집광시키기 때문에 시스템의 단가를 낮추는 것이 중요하다.

○ 집광형 태양전지 시스템의 경우 사용되는 태양전지의 재료에 따라 사용되는 집광 비가 다르며 실리콘 태양전지에는 저집광(2~10배) 또는 중집광(10~100배)이 사용되고 3~5족 화합물 반도체 태양전지의 경우에는 고집광(300~1,000배) 집광장치가 주로 사용된다. 태양전지에 집광을 하여 모듈을 제작하는 경우 전체 시스템에서 고가의 태양전지는 조금만 사용하고 저가의 집광렌즈 부분을 더 크게 제작하면 시스템의 가격을 많이 낮출 수 있다.

○ 하이브리드 태양광 집광장치는 반사와 굴절이 합쳐진 새로운 형태의 하이브리드 태양광 집광 장치로 기존의 집광 장치에 비해 초점 거리가 짧게 설계되었다. 프레넬 렌즈 형태의 굴절부와 프레넬형의 다수 포물선 반사경이 공통으로 후면 초점(rear focus)을 가지도록 배치되어 기존 프레넬 렌즈만으로 구성된 것보다 선형집광은 3배, 점집광은 10배 이상의 집광 비를 높일 수 있다.

○ 집광형 태양광발전시스템은 주로 미국, 유럽, 일본에서 활발한 연구와 실용화가 진행 중이며, 미국, 독일, 스페인, 대만 등에서 참여하여 실증테스트가 진행 중이다. 우리나라에서도 집광형 태양전지 모듈 및 시스템에 대한 관심이 높아져 프레넬 렌즈는 (주)코아옵틱스, (주)애니캐스팅 등의 여러 업체에서 집광형 태양전지 모듈에 적용할 목적으로 현재 여러 가지 프레넬 렌즈를 개발하고 있다. 그 외에도 2~3개의 중소기업에서 집광형 태양광 시스템을 개발 및 생산 중인 것으로 알려져 있다.

저자: Minoru Yuasa
자료유형: 니즈학술정보