에너지시장조사 사례 - 미국 집광형 태양광발전(CPV) 개발

최근 인류의 암울함 미래를 그린 영화를 보면, 많은 영화에서 에너지 위기를 언급하고 있습니다.

그중의 하나가 2018년에 개봉한 <The Cloverfield Paradox>라는 영화입니다.

이 영화에서 에너지 부족으로 절멸의 위기에 봉착한 인류가 마지막 대안으로 우주에서 새로운 에너지를 도입하려는 여정을 그리고 있는데 많은 시사점을 줍니다.

현재 우리 인류가 사용하는 많은 에너지가 석탄, 석유 등 자연파괴를 야기하는 자원이다보니 이 영화가 허황되게만 보이지 않았습니다. : )

서두가 길어진 이유는 저희가 진행한 <에저지시장조사 사례>를 설명드리기 위해서입니다.

의뢰사는 에너지 관련 기업이었고, 저희가 주기적으로 관련 시장 동향을 조사하여 주기적으로 리포팅해드렸습니다.

리포팅 중 <미국 집광형 태양광발전(CPV) 개발>에 관한 부분을 간략하게 추상화하여 여러분께 소개합니다.

o (개요) '17년 7월 미국의 Penn State University 연구진이 기존의 태양광 발전보다 높은 효율의 시스템을 개발함(pvmagazine)

 - 해당 시스템은 집광형 태양광발전(CPV: Concentrated Photovoltaic)＊라고 불리는 기술로 미국의 에너지부로 부터 9050만 달러를 지원받아 추진했었음

  ※ 렌즈 집합체를 통해 태양광을 추적하여 고효율 태양전지에 집중될 수 있도록 구성하는 발전 시스템

 - 기존의 상업용 실리콘 태양 전지보다 30% 높은 효율을 보였으며 2일 동안의 시험 테스트에서 54% 더 많은 에너지를 생산함 

 

 o (기술특징) 집광형 태양광발전 기술은 집광율과 광학시스템에 따라서 분류되며 트래킹(Tracking) 기술을 필요로 함

 - 집광 시스템은 집광율에 따라서 100배 이하의 중·저집광과 1000배 미만의 고집광으로, 광학 시스템에 따라서 반사형(reflective) 및 굴절형(refractive)로 분류됨

 - 트래킹 시스템은 집광판이 항상 태양광을 정말하게 추적할 수 있도록 해주는 발전효율을 높이기 위한 필수적인 기술임  

 

 o (기술전망) 집광형 태양광발전 기술은 기존의 태양광 시장을 대체하기 위해서는 아직 기술적 성과가 부족하며 대규모 시스템에 대한 검증이 필요함 

 - 집광형 태양광발전 시스템은 '20년까지 3.9GW 규모로 전체 태양광 시장의 4.4%를 차지할 것으로 전망됨(SNEresearch)

 - 해당 기술이 상업용 발전에 활용되기 위해서는 ①발전을 위해서는 강한 직사광선을 필요로하며 ②장기적인 내구성 및 안정성을 입증해야 하고 ③대규모 시스템에 대한 발전효율이 검증되어야 함

 

 o (시사점) 집광형 태양광발전 시스템은 기존의 편광형 태양광발전과 비교하여 고효율 및 기술적 잠재력이 우수하기 때문에 지속적인 기술개발을 이루어낸다면 앞으로 태양광발전 시장을 주도해 나갈 수 있을 것으로 기대됨

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