태양광 발전 개요

태양광 발전 개요

태양광발전(太陽光發電)

 

햇빛을 이용한 발전방법. 태양 에너지를 전기에너지로 변환한다. 아인슈타인에게 노벨상을 안겨다준 광전효과[1.1]를 기반으로 한다. 자세한 것은 아래에 기술되어 있는데 광전효과에 따르면 빛은 에너지를 가지고 있고, 광자가 특정 물질에 닿으면 전기에너지로 변환될 수 있다. 따라서 태양광발전에서는 태양광에 반응하는 전지모듈, 즉 햇빛전지[1.2]를 사용한다.

태양광 발전의 원리는 태양열로 저장된 물을 덥혀 이것으로 터빈을 돌리거나 열에너지를 그대로 사용하는 태양열 발전과 다르다. 

 

 

(a) 태양광 발전 개요

(b) 태양광 발전 시스템의 분류

[Fig. 1.1] 태양광 발전 개념도 [1.3]

 

 

태양광 발전은 계통연계형과 독립형으로 나뉜다.

계통연계형은 주전력공급처(한국에서는 한전) 설비와 가정이 연계되어 발전량만큼 전기사용량을 감면 받고 추가 발전량을 이월할 수 있다. (REC+SMP 개념, 5장 참조) 만약 가정용 전기소비량이 누진제 구간 근처에 있다면, 전기사용량을 떨어뜨릴 수 있으니 누진제 산정에서 유리하다.

계통연계형은 정부 보조금이 겹쳐지며 재테크의 수단으로 활용되기 매우 좋은 아이템이 되었다.

 

독립형은 말 그대로 주전력공급처와 독립되어 전기를 축전지에 저장하고 이를 사용하는 방식이다. 주로 전신주가 없는 산간지방이나 작은 섬, 푸드트럭 등에 이용하며, 계산기, 가로등, 보조배터리 등에 들어간 패널도 이에 해당한다. 하지만 직접적으로 와닿는 대표적인 사례는 인공위성이라 할 수 있겠다.

인공위성이 대표적인 독립형에 해당한다.

 

태양광 발전소를 인공위성 궤도에 설치하는 구상도 있다.

우주에선 기상 현상이나 밤낮의 변화 등으로 인한 효율성 저하가 거의 없기 때문에 다양한 아이디어가 제안되고 있다.

그러나 막대한 건설 비용과 우주 쓰레기 문제, 무엇보다 전력을 지표면에 전송하는 문제가 해결되지 않아, 현재까지 구상 단계에 머무르고 있다.

 

[1.1] 광전효과, 나무위키, 2018

[1.2] 태양전지, 나무위키, 2018

[1.3] 태양광-신재생에너지소개, 한국에너지공단 신재생에너지센터, 2018