태양광 에너지 설명드리겠습니다

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안녕하세요 태양광 전문기업 (주) 파랑티에스에너지입니다. 오늘의 정보는 태양광 에너지 설명드리겠습니다 입니다. 태양광 발전사업에 관심있으신 분들께 많은 도움이 될 것이니 끝까지 읽어주세요.

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우리는 자전과 공전으로 태양이 매일 뜨고 지는 것이 반복됩니다. 태양광을 주 에너지원으로 사용하는 태양광 발전은 무한정하다는 뜻인데요, 100% 생활을 태양광 발전으로 반복할 수 있다면 에너지 고갈에 대한 걱정을 그만해도 되지 않을까요?

 

그전에 태양광 발전의 정의를 알아보겠습니다.

 

▶ 태양광 발전
태양에서 나오는 빛을 전기 에너지로 바꾸어 발전하는 방식

 

그렇다면 우리가 사용하는 전기로 어떤 식으로 변할까요? 전기에너지로 바꾸려면 태양전지에 대해 알아봐야 하는데요, 여러분들이 생각하는 푸른색 금속판이 태양전지입니다. 이 다음 광전효과인데요, 광전효과는 반도체의 종류로 태양전지판에 태양 빛을 쏘게 되면 전자를 방출하는 것입니다. 전자가 움직이면 전기가 발생하는 것인데 태양전지는 발생한 전기를 하나의 방향으로 모아서 외부로 흘려보냅니다.

 

태양전지는 매우 얇고 충격에 취약한데 보완하기 위해서 태양전지를 서로 연결하여 고정해 넓게 이어 붙인 판을 우린 태양광 모듈이라고 합니다. 지붕, 외벽 등에 넓게 설치하는 태양광 모듈은 각각의 전지들에서 만든 전기에너지를 적정 수준의 전압과 전류로 바꾸어 한곳에 모아줍니다.

 

▶ 태양광 패널에서 만들어진 전기 : DC (직류) 전기
▶ 일상에서 쓰이는 전기 : AC (교류) 전기
* 일상으로 쓰는 전기로 바꾸기 위해 인버터를 사용합니다.

 

 

▶ 도심외각지역 태양광발전 : 호수, 바닷가, 고속도로 휴게소, 농지, 나대지, 축사, 산악지역 등
▶ 도심지역 태양광 발전 : (가정용/상업용) 옥상, 지붕 등

 

수력발전소, 풍력발전소와 달리 태양광 발전은 설치 장소, 환경 등에 구애를 받지 않고 햇빛이 있는 곳이라면 어디든 설치할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 

 

그렇다면 과연 태양광 에너지로만 100% 생활이 가능하지 않을까 생각하실 수도 있는데요, 결론부터 말씀드리자면 태양광 발전 효율을 고려하지 않았다간 어려운 상황이 벌어질수도 있습니다. 많은 부분들이 태양광 발전 효율에 영향을 주고 있는데요, 우선 날씨 영향에 대해 설명드리겠습니다.

 

구름이 자주 이동하거나 태양광의 방향이 계속 바뀐다거나 흐린 날씨, 비오는 날은 가동조차 하지 못할 수도 있습니다. 만약 미세먼지가 쌓이게 된다면 패널에 닿는 직사광선 양이 줄기 때문에 태양광 발전의 효율이 떨어질 수도 있습니다.

 

2018년 2019년 미세먼지가 많은 날과 그렇지 않은 날의 태양광 발전효율을 비교한 결과는 아래와 같습니다.

미세먼지가 많은 날 거의 37% 가까이 효율성이 떨어짐

 

 

비, 구름, 미세먼지와 같이 날씨에 영향을 받지 않는 사막, 적도라면 태양광 발전효율이 엄청나지 않을까 생각하시는 분들이 있으실텐데요, 일조시간을 한국과 비교해보겠습니다.

 

▶ 우리나라 1년 평균 일조시간 : 약 2400시간
▶ 사막 1년 평균 일조시간 : 약 4000시간

 

사막은 게다가 지형적으로 넓은 면적에 방해물도 존재하지 않아 태양광 발전의 유리한 조건을 가지고 있다고 볼 수도 있습니다. 하지만 태양광 발전 효율이 높지 않은 이유는 온도 때문입니다. 

 

▶ 태양광 발전효율 적정 온도 : 평균 25도 안팎
▶ 사하라 사막의 오후 평균 기온 : 40도~50도 안팎

 

적정 온도에서 1도씩 오를때마다 발전효율은 0.3%, 많게는 0.5%씩 떨어지는데 비가 내리지도 않는 사막에서 태양광 패널 온도를 자연적으로 낮출 수 있는 방법은 없기 때문에 일조시간이 아무리 길더라도 결과적으로 발전 효율이 떨어질 수 밖에 없습니다.

 

 

100% 태양광발전으로만 생활하는 것을 실험했던 스탠퍼드대학교는 성공했었지만 실생활에 적용하기에는 많은 시간과 노력이 필요하다고 밝혔습니다. 온도, 날씨 등 다양한 영향을 받는 태양광 발전이 발전량을 정확하게 예측 파악하는 것이 필요하기 때문입니다. 

 

이에 대해 한국중부발전이 데이터를 수집하여 알고리즘 8개를 동시 적용하여 분석하는 통합모니터링시스템을 적용한 신재생모다센터를 구축 운영하고 있습니다.

 

▶ 육지 태양광 발전량 : 약 97% 정확도
▶ 제주 태양광 발전량 : 약 94% 정확도

 

일조시간, 온도, 날씨 등 태양광 발전 효율을 최대한 끌어올리고 이에 부합하는 부지를 찾는 것이 좋겠지만 여러 제약으로 인해 100% 태양광 에너지로만 생활하는 것은 어려운 상황입니다. 이에 관련된 태양광 기술들이 다양하게 연구되고 개선된다면 대체에너지로 적합한 수준이 될 수 있을 것입니다.

 

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