최근 전기요금 인상으로 인해서 많은 분들이 전기요금 절감에 대한 관심이 높아지면서 절감효과를 위한 신재생에너지인 태양광, 태양열, 지열에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 오늘은 이 세 가지 신재생에너지를 비교분석하는 시간을 가져보도록 하겠습니다.
함께보면 좋은 글
1.신재생에너지(태양광 태양열 지열 소형풍력 연료전지 ) 정부지원사업
신재생에너지(태양광 태양열 지열 소형풍력 연료전지 ) 정부지원사업
단독이나 공동주택에 신재생에너지인 태양광, 태양열, 지열, 소형풍력, 연료전지의 설비를 보급하여 주택의 에너지 소비를 경감시키고 온실가스 저감효과 및 신재생에너지사업의 안정적인 투
conver-gence.com
태양광 발전이란?
태양광 발전을 이용하는 시스템은 태양 전지 모듈과 인버터 등의 구성으로 태양광을 직접적인 전기 에너지로 변환시키는 발전 방식을 지붕이나, 창호, 옥상 등에 설치하여 발생하는 전기를 직접 사용하는 것을 의미합니다.
태양광 발전 시스템의 구성요소로는 태양전지 모듈이라는 태양전지 효과를 이용하여 태양 빛을 직류 전압으로 변환시켜 줍니다. 모듈에서 발생된 직류 전압을 교류로 변환시켜 주택에 전력을 공급해 주는 시스템을 인버터라고 합니다.
태양광 설비를 주택에 설치 시에는 자가소비발전량과 권장소비량을 비교하여 설치를 하셔야 합니다. 권장설치 용량은 월 사용량이 300 kWh이하 일 경우 태양광용량 2 kWh이하를 사용량 300 kWh를 초과하고 350 kWh이하일 경우 2.5 kWh이하 350 kWh를 초과할 경우는 3 kWh이하 용량을 설치하시는 게 좋습니다.
태양광발전은 두 가지 시스템으로 나뉩니다.
첫 번째는 독립형 시스템(Stand Alone System)으로 이 시스템은 외딴섬이나 전기가 들어가기 힘든 지역에서 태양광 발전으로만 전기를 공급하는 방식으로 태양광 모듈로 전기를 만들어내고 축전지로 전기를 언제든 사용할 수 있도록 저장하고 인버터로 저장된 전기를 사용할 수 있도록 직류에서 교류로 전환시켜 줍니다. 이 방식은 전기를 저장하여 언제든 사용할 수 있다는 장점이 있긴 하지만 축전지가 환경파괴를 한다는 점과 3~4년에 한 번씩은 교체를 해줘야 한다는 단점이 있습니다.
두 번째는 계통연계형 시스템(Grid-Connected System)으로 대부분이 많이 사용하는 시스템입니다. 태양광발전으로 생긴 전기와 한전에서 공급하는 전기를 함께 사용하는 시스템으로 태양광전기를 공급받을 수 없는 상황에서는 한전의 전기를 사용하고 전기를 공급받을 상황이면 테양광 발전으로 발생되는 전기를 사용하는 방법으로 축전지를 사용하지 않기 때문에 발전되는 전기는 한전으로 보낼 수 있습니다.
이와 같이 태양광 발전은 여러 가지 장점이 있습니다. 우선 친환경적인 발전 방식으로 태양이 있다면 무제한적으로 전기를 발전시킬 수 있으며 또한 수명이 길어 유지보수가 용이하며 설치 시 기간이 짧아 바로 사용이 가능하다는 장점이 있을 뿐 아니라 정남향으로 설치하면 그림자 발생으로 인한 발전 감소효과를 줄이기 때문에 최적의 효과를 누릴 수가 있어 누진세가 적용되는 국내 체계에서는 눈에 띄는 전기요금 절감효과를 볼 수 있습니다.
이처럼 많은 장점을 가지고 있지만 단점이 없는 것은 아닙니다. 전략 생산량이 한도가 있는 점과 설치비용이 고가라는 점, 설치면적이 에너지 밀도관계로 넓다는 점입니다.
태양열 발전이란?
태양열 발전은 집열장치, 전기를 생산하는 발전장치와 모아진 열에너지를 축적하는 축열 장치가 있습니다. 이 같은 장비를 이용해 태양에서 발생되는 복사광선을 흡수하여 열에너지로 변환하여 저장하며 이를 냉난방 및 급탕, 산업공정열, 열 발 전등에 활용합니다.
위와 같은 설비는 지붕이나 옥상 등에 설치하고 설치면적은 약 24㎡가 필요합니다. 태양열 설비는 급탕위주로 사용되기 때문에 사용 후 남는 온수는 난방으로 사용할 수 있습니다.
태양열 시스템의 구성을 상세하게 설명드리자면 우선 집열부로 태양으로부터 발생되는 에너지를 열로 변환시켜 주는 장치입니다. 이렇게 발생된 열을 버퍼(buffer) 역할을 하는 열저장 탱크인 축열부가 있으며 이를 효과적으로 공급하며 부족할 경우는 보조열원으로 공급해 주는 이용부 마지막으로 이 모든 기능을 제어할 수 있는 제어장치를 나뉩니다.
태양열 발전은 용도와 크기등에 따라서 사용되는 집열기의 방식이 달라지는데 그 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1. 평판형 집열기
- 전 세계에서 가장 많이 사용되는 집열기로 투과체, 흡수판, 열 매 체관, 단열재로 구성
2. 진공관형 집열기
- 투과체 내부를 진공으로 만들어 그 내부에 흡수판을 위치시킨 집열기
- 진공관의 형태로 단일 진공관과 2중 진공관으로 나뉩니다.
3. PTC(Parabolic Trougn Concentrator) 형 집열기
- 포물선형태의 반사판(태양의 고도에 따라서 태양을 추적)
- 집열관은 흡수판의 역할
- 온도범위 : 200~250℃가량의 온도를 간단히 얻어냅니다.
4. CPC(Compound Parabolic Concentrator) 집열기
- 집광비율이 아주 작은 반사판
- 일사광선을 집광하여 집열 하는 방식
- 반사판이 태양을 추적하지 않아도 집광할 수 있음
5. Dish형 집열기
- 일사광선 한 점에 집광할 수 있도록 접시모양의 반사판
- 태양열을 3차원 추적하는 추적장치가 부착
- 작은 면적의 흡수부가 있음
- 집광비에 따라서 집열온도가 달라짐
- 주로 수백도 온도를 집열 하는 데 사용하며, 태양열 발전용으로 사용가능
태양열 설비의 설치효과는 집열판이 그림자에 영향을 받지 않을 때 그 효율이 커집니다. 그래서 정남향으로 설치가 되고 일사조건, 환경 및 장소, 온수사용량등의 조건에 따라 변동이 되지만 설치효과에 대해서 알기 쉽게 다시 한번 정리해 보겠습니다.
지열 발전이란?
지열 에너지는 지구 내부에서 발생하여 표면으로 나오는 열을 뜻합니다. 이열 에너지는 지열 냉난방 시스템과 같은 기술에 적용되어 사용되기도 합니다.
원리는 이렇습니다. 태양열의 약 47%가 지표면을 통해서 지하에 저장되게 됩니다. 이렇게 흡수한 태양열의 온도는 지형에 따라 변동이 있겠지만 지표면에서 가까운 땅속의 온도는 대략적으로 10~20℃정도로 유지됩니다. 이렇게 저장된 지열 에너지는 열펌프를 이용하는 냉난방 시스템에 적용하고 있습니다.
국내 일부 지역에서는 지중 1~2㎞ 깊이의 심부 지중 온도가 80℃정도로 올라가기도 하는데 이온도는 직접적으로 냉난방에 이용 할수 있는 수준입니다.
다음은 지열발전 시스템이 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
1. 개방형(SCW : Standing Column Well) 방식
- 지중 깊이 500m까지 지층을 천공한후에 나공 상태의 재열공에 수중펌프를 설치해 지하수를 순환시켜 지열을 이동방법
- 동절기 : 대기온도보다 높은 지하수의 열을 뽑아내서 지하수를 순환시켜 난방에 이용합니다.
- 하절기 : 대기온도보다 낮은 지하수의 열을 뽑아내서 지하수를 순환시켜 냉방에 이용합니다.
2. 수직밀폐형
- 지중열교환기는 지층을 150~200m정도 천공 후 나공 상태인 지열공에 열교환기 파이트를 설치하고 공메움을 한 후, 열
교환기 파이프를 통해서 유체를 순한시켜 지열을 이동시키는 방법입니다.
이 같은 기술을 이용하여 주택에 적용하고 있습니다. 약 15℃로 일정하게 지하의 온도를 히트펌프(낮은 온도의 열원에서 열을 흡수하여 높은 온도로 열을 이동시키는 장치)로 변화시켜서 가정에서 냉난방에 이용하는데 가구당 지원규모는 17.5kW(5RT) 이하로 일반적으로 지중 열교환기를 설치하기 위해서는 50㎡과 기계실 6.6㎡의 면적이 필요로 합니다.
이런 지열설비는 일정하게 지중의 열을 이용하고 있기 때문에 타 에너지원에 비해서 외부환경의 영향을 받지 않아 유지비가 비교적 저렴하여 많이 사용하고 있습니다.
신재생에너지의 3가지에 대해서 알아봤는데요. 목적과 지역에 따라서 필요한 설비는 다를것입니다. 물가가 올라 힘든 요즘 이 정보가 도움이 되었으면 좋겠으며 정부에서 지원사업을 진행하고 있으니 검토해 볼만 하겠습니다.
'생활정보 꿀팁' 카테고리의 다른 글
| 트위터 대항마 인스타그램 연동 SNS 스레드(Threads) 사용법 (0) | 2023.07.08 |
|---|---|
| 달라지는 국가신분증 내용과 모바일 주민등록증 운전면허증 발급 방법 (0) | 2023.06.28 |
| 2024년 유망자격증 아이돌보미 국가자격 반려동물행동지도사 (2) | 2023.06.14 |
| 청년들의 자산형성을 지원하는 희망두배 청년통장 신청조건 및 내용 (0) | 2023.06.12 |
| 에너지 절약으로 매월 에너지 캐시백 현금으로 돌려받는 방법 (0) | 2023.06.09 |
댓글