태양광 에너지
태양광 에너지는 햇빛을 이용한 발전 방법이다. 태양 에너지를 전기 에너지로 변환 시키는 방법인데 광기전 효과라는 미시 단계의 물리적 변환을 이용해 전기를 생산한다. 태양광 발전 시스템은 태양전지로 구성된 모듈 고축전지 및 전력 변환장치로 구성되어 있다. 효율은 약 50~52%로 다른 친환경 에너지보단 높은 효율로 평가받고 있다.
2015년 파리기후협약 이후 탄소배출량을 줄여야 하는 상황이다. 그로인하여 친환경 에너지 사업이 두각을 보였는데 중국과 같은 경우 사막지대인 신장과 내몽골의 태양광 발전 시설을 대거 설치하여 국가주도로 사업체를 성장 시키고 이로인해 2020년엔 태양광 핵심 부품 사업 대부분에서 상위를 차지하고 있다. 유럽같은 경우 태양광발전이 대체 어너지로 활발히 도입하였는데 독일 같은 경우 2020년엔 전체 전력생산의 50%를 신재생에너지, 2050년엔 전력생산 전체를 신재생에너지로 하겠다는 포부를 가지고 있다.
우리나라 같은 경우 2030년까지 탄소배출 전망치 대비 37% 감축을 공표 하였는데 문재인 정부의 탈원전 정책으로 다른 친환경 에너지 비중을 높여야 하는 상황이였다. 그나마 현실적인게 태양광 에너지였고 정부에서도 적극적인 모습을 보여주었다. 연도별 신에너지 및 재생에너지 의무공급량 비율을 보면 매년 1%씩 증가시켜 23년 이후엔 10%이상을 의무공급 해야한다고 한다. 태양광발전은 개인이 할 수 있는 발전사업 중 하나이며 태양광발전사업자에게 돈을 주고 REC라는 발전 인증서를 통해 전기를 구입한다.
발전유형
1.자가용
점차 높아지는 전기요금을 부담하기 위하여 개인이 주로 설치하는데 국가 장려 사업으로 지자체의 도움이 많은 경우가 많다. 또한 대여도 가능하다. 대여를 하면 물론 대여비가 나가긴 하지만 월 1~2만원 정도의 이득을 본다고 한다. 자가용은 전기료를 0원으로 하기 위해선 3kW 주택용이 필요하고 아파트나 빌라같은 설치장소가 협소한 곳은 베란다용(0.2~1kW)가 있다. 비용같은 경우 주택용은 350만원 정도라고 한다. 현재 서울시에선 보조금과 구 보조금을 모두 받으면 업체에 따라 다르지만 300W급을 20만원에 설치할 수 있었다. 허나 2022년 1월 1일부터 서울시 태양광 사업 축소와 함꼐 베란다형 태양광 패널 보조금 지원은 없어졌다.
2.발전용
발전소용은 만들어진 전기를 한국전력과 대규모 발전소에 팔아 수익을 창출하는 투자 목적이 강하다. 2016년 기준 100KW급은 초기 자본 1억3000만원에 지대가 3000만원 정도가 들었다. 하지만 까다로운 관공서 인허가, 바뀌는 정부정책, 기상상황, 규제, 주민들의 반발로 변동성이 크다는 단점이 있다. 전력 판매 대금은 SMP+REC가격으로 이루어지는데 SMP란 쉽게 말해 일반 전기 도매가격이라 보면 된다. REC가격 같은 경우 정부에서 의무 부과한 재생에너지 가격이다. 발전 회사들은 강제로 재생에너지를 일정비율 발전해야 하는데 이 할당량을 채우기 위하여 개인 발전사업자들의 전기를 구매하는 것이다, 또한 태양광 투자 시 부수입으로 잡히는 것이 바로 지목을 잡종지로 바꾸는데 있다. 논이나 밭, 임야에 비해 개발 허가가 좀더 쉽게 나서 땅값이 오른다. 또한 태양광 발전 사업자 등록을 할 시에 다양한 세금 감면 혜택도 무시할 수 없는 수준이다.
3. 수상 태양광
태양광 발전은 거의 대부분 임야에 설치하는데 이는 내륙같은 곳에 해당된다. 허나 수상 태양광 같은 경우 저수지 안에 설치하여 사용하는데 우리나라 같은 경우 2008년에 개발을 시작하여 2009년에 한국수자원공사가 가지고 있는 주암댐에 2.4kW급이 설치되어 있고 합천댐엔 40MW, 새만금엔 300MW 규모의 수상 태양광 발전단지가 설치될 예전이다. 수상 태양광의 장점으론 안정적인 일조량과 높은효율이 있다. 높은 효율을 유지할 수 있는 비결은 수면의 온도가 낮아 셀의 최대 효율 온도로 유지하기 쉽다. 실제로 지상과 비교하면 10%정도 차이를 보는 것을 볼 수 있다. 또한 햇빛으로 인해 발생하는 녹조나 적조현상을 태양광 패널로 막아 줄일 수 있다. 허나 이것은 환경에 있어 양날의 검으로 적용된다. 그 이유는 태양광의 수면 투과량을 줄여 수중 생태계에 악영향을 미치고 상대적으로 지상에 설치하는것보다 비싸다고 한다.
4. 해상 태양광
바다에 설치하는 유형으로 바지확보가 수상 태양광에 비해 쉽다는 장점이 있다. 허나 파도와 해풍등의 자연제해로 인한 사고가 있을 수 있어 아직 보완해야 하는 부분이 많다. 싱가포르에선 세계 최초로 해상 태양광 발전소를 완공하였다.
장단점
1. 장점
가장 큰 장점으로는 친환경적 이라는 것이다. 또한 정비요소가 적어 유지비가 저렴하고 사고 위험 또한 다른 친환경에너지에 비해 적다는 것이다. 높아진 관심에 많은 연구개발과 보편화가 이루어져 패널뿐만 아니라,DC-AC 인버터, 기타설비 등의 가격이 저렴해지고 효율 또한 올라가고 있다.
2. 단점
우리나라 같은 경우 산지가 많아 최대 효율을 낼 수 없는게 현실이다. 또한 아직까지 태양광 발전 전력을 저장하는 ESS 기술이 부족하여 유실되는 전력이 많다. 위에서 언급한 독일 같은 경우 친환경에너지 중 태양광 발전은 전체 전력 생산에 8.9%로 적은 편이며 이것은 해가 떠 있는 낮시간대에 주로 몰려있어 해가 지는 밤에는 이 에너지를 다 소비해도 부족하여 화력과 풍력 발전에 의지하는 것이 현실이다. 또한 태양광 패널과 인버터가 25도에서 효율이 최대치이고 그보다 높을 시 오히려 효율이 떨어진다. 많은 사람들이 매우 더운 여름에는 효율이 좋을거라 생각하는데 이는 깊은 오해이다. 인버터가 효율적으로 작동하기 위해선 근처 기온이 25도쯤으로 유지되어야 한다. 또한 태풍피해나 산사태를 야기 할 수도 있어 보다 많은 관리가 필요하다.
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