태양광발전 태양열 하이브리드 시스템의 환경영향평가

전문가 제언

○ 태양에너지는 가장 풍부하고 깨끗한 재생에너지 자원으로 평가되고 있다. 지구상에 도달하는 태양에너지의 총량은 약 85PW(=10E+15W 단위) 정도로 추산되는데 이는 현재 세계 전력 수요 15TW(=10E+12W 단위)의 500배 이상이나 되는 막대한 에너지 자원이다.

 

○ 태양에너지는 주로 태양광발전(PV, PhotoVoltaic)이나 태양열 온수시스템을 통해 이용되고 있다. PV는 기온보다 훨씬 높은 온도에서 운전되는 것이 대부분이다. 태양전지는 온도가 높을수록 효율이 저하되며 섭씨 1도 상승하면 효율이 0.4-0.5%씩 감소한다. 따라서 태양전지의 온도를 낮추어 효율을 높이는 방안이 많이 연구되고 있다.

 

○ 태양광발전-태양열(PVT, PV-Thermal) 하이브리드 시스템은 PV의 효율을 높이는 기술 중 하나이다. 이 시스템은 공기나 물 등의 열유체를 사용하여 PV 모듈에서 버려지는 폐열을 수집하여 이용하기 때문에 시스템 전체의 에너지효율을 높일 수 있고 또한 태양전지의 열을 빼앗아 온도를 낮추어주므로 태양전지의 효율을 높이는 이중적 장점이 있다.

 

○ 일반적으로 태양열 온수시스템의 효율은 50-60% 수준이며 여기에 효율이 15% 수준의 PV를 추가하면 전체적으로 PVT 시스템의 효율은 70-80%까지도 높아진다. 시스템의 에너지효율이 높아지면 에너지 생산량이 증가하는 반면에 온실가스 배출량은 줄어든다. 결과적으로 PVT 시스템은 PV보다 환경 친화적이라고 할 수 있다.

 

○ 이 자료는 PVT 시스템의 환경영향평가 연구결과들을 수집하여 같은 단위로 다시 계산한 후 비교하고 있다. 수명주기평가를 통해 환경영향을 평가하고 에너지 회수기간과 온실가스 배출량 회수기간으로 비교하고 있다. 두 수치 모두 PVT가 PV보다 훨씬 짧은 것으로 연구되고 있기 때문에 PVT가 훨씬 더 환경 친화적이라는 결론을 내리고 있다.

 

○ 우리나라는 2000년대부터 PVT 연구를 시작한 후 주로 집열판의 열 교환성능 특히 광-열 전환효율을 높일 수 있는 새로운 재료연구에 집중하고 있는데 태양에너지 보급 확대를 관련 연구는 부족한 실정이다.

저자

Clara Good

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

55()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

에너지

페이지

234~239

분석자

김*철

분석물

• 태양광발전 태양열 하이브리드 시스템의 환경영향평가.pdf [493,259 byte]

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