태양광 발전은 태양 에너지를 직접 전기로 변환하는 기술입니다. 이 기술의 핵심은 태양광 패널, 즉 태양전지입니다.
태양전지는 반도체 소재로 만들어져 있으며, 태양빛이 반도체에 닿으면 전자가 에너지를 얻어 이동하면서 전류가 생성됩니다. 이 과정을 광전 효과라고 합니다.
태양전지의 기본 단위인 태양전지 셀은 여러 개가 모여 모듈을 이루고, 이러한 모듈이 다시 여러 개 모여 배열을 형성하여 전기를 생산합니다.
태양광 발전 시스템에는 태양전지 외에도 전기를 저장하는 배터리, 전압을 조정하는 인버터, 발전량을 모니터링하는 시스템이 포함됩니다.
태양광 발전은 지속 가능한 에너지의 중심에 있습니다. 재생 에너지에 대한 글로벌 수요가 증가함에 따라, 태양광 발전의 역할은 더욱 커질 것입니다. 특히, 에너지 저장 기술과의 결합은 태양광 발전의 한계를 극복하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 에너지 저장 시스템(ESS)을 통해 낮에 생산된 전기를 밤에도 사용할 수 있게 함으로써, 태양광 발전의 효율성을 극대화할 수 있습니다. 태양광 발전 시스템의 비용이 계속해서 감소하고 있어 개인 가정뿐만 아니라 대규모 산업 및 상업용 설치도 증가하고 있습니다. 나아가, 스마트 그리드와 연계한 태양광 발전은 전력망의 안정성을 높이고, 전력 사용의 효율성을 극대화하는 데 기여할 것입니다.
유연한 설치 장소
태양광 발전소는 태양 빛을 전기에너지로 변환하는 곳으로 태양 빛이 드는 곳이면 어디든 태양광 발전소가 될 수 있습니다.
다른 재생에너지의 경우 발전 가능한 조건이 까다롭기 때문에 장소를 물색하기가 매우 까다롭지만 태양광 발전의 경우에는 태양 빛만 있으면 가능하다는 것이 큰 장점입니다.
다만 설치 장소에 공간에 맞춰 설치 가능한 용량은 달라질 수 있습니다.
긴 수명과 운영의 편리성
태양광 발전소의 가장 중요한 요소인 태양광 모듈의 수명은 20~30년으로 한번 설치 시 20~30년간 발전이 가능합니다.
또한 지속적으로 태양광 모듈에 대한 기술개발이 되고 있는 만큼 태양광 발전소의 수명은 점차 더 길어질 것으로 전망됩니다.
태양광 발전소는 태양광 모듈이 빛에너지를 자동으로 전기에너지로 변환하여 송전되는 형태로 노동력이 필요없이 자동으로 생산되며, 온라인을 통해 실시간으로 시스템의 모니터링이 가능하기 때문에 운영 역시 편리합니다.
지속가능한 친환경 에너지
태양광 에너지는 태양 빛 에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전 방식으로 환경 오염을 야기하지 않고, 탄소 배출도 없는 친환경 에너지입니다. 또한 태양이 지구를 비추는 한은 지속적으로 사용 가능한 에너지원입니다.
안전한 에너지
태양광 발전소는 인체에 무해한 안전한 에너지입니다.
다른 발전소와 마찬가지로 태양광 발전소 역시 전자파가 발생하여 인체에 피해를 줄 것이라는 오해가 있지만 실제로는 태양광 발전소는 우리가 사용하는 가전제품에 비해서도 적은 양의 전자파가 발생하기 때문에 인체에 무해합니다.
소음 역시 가전제품과 비슷한 수준이기 때문에 주변환경에 큰 피해가 없습니다.
가장 저렴한 에너지
인도와 영국 등 재생에너지가 발전한 나라에서는 태양광 발전이 화석 연료보다 더 저렴해 졌다고 합니다.
태양광 패널의 기술 개발과 원료의 단가하락으로 가까운 미래에 발전 단가가 가장 저렴한 에너지로 자리매김할 수 있을 것으로 보입니다.
재테크 수단, 수익 창출
태양광 발전소를 설치하여 생산된 전기를 전력회사에 판매하여 수익을 창출할 수있습니다.
현재는 태양광 부지를 확보하여 태양광 발전소를 건설, 이로 생산된 전기를 한국전력과 RPS의무공급사인 대형 발전소에게 태양광으로 생산된 전기를 판매하여 수익을 창출하는 태양광 발전사업이 새로운 노후 재테크로 인기를 얻고 있습니다.
태양전지는 전자를 끌어들이는 성질을 가진 P형 반도체와 전자를 밀어내는 성질을 가진 N형 반도체가 만난 형태입니다.
두 반도체가 만나면 N형에 있던 전자가 P형으로 이동하면서 전자가 많아진 P형 반도체는 음극(-)을, N형 반도체는 양극(+)을 띄게 됩니다.
태양전지가 빛을 받게 되면 광전효과가 일어나며 P형으로 이동했던 전자들이 튀어나와 다시 N형으로 돌아옵니다.
회로를 연결하게 되면 튀어나온 전자들이 N형 반도체를 떠나 P형으로 이동하며 전류, 즉 전기가 발생합니다.
도시 계획 그리고 더 넓게는 인프라 계획을 세울 때 태양광 에너지를 고려하면 이 청정 에너지원의 유용성을 극대화하고 태양광 에너지 도입을 간소화할 수 있습니다.
이러한 통합적 태양광 발전 계획에는 햇빛이 많이 드는 지역에 우선적으로 태양광 패널을 설치하며, 사회적, 생태적 악영향을 제한하는 내용이 포함됩니다.
이러한 지역에는 종종 옥상과 주차장, 기타 잘 사용되지 않는 도시 공간이 고려됩니다. 통합적 태양광 발전 계획에는 건물 설계, 에너지 효율성, 전력망 인프라의 배치와 개발을 고려하여 대규모의 태양 에너지를 효과적으로 통합하는 작업이 포함되기도 합니다.
이러한 접근법은 온실가스를 줄이고 도시 대기 질을 개선할 뿐만 아니라 새로운 일자리를 창출하고 지역 경제를 활성화하는 동시에 비용을 절감하며 환경 재난에 대비한 도시의 회복력을 높이는 장점이 있습니다.
통합적 태양광 발전 계획에는 많은 관계자가 참여하여, 신중하고 종합적인 계획을 수립해야 하지만, 항상 준비되어 있는 것은 아닙니다. 태양광 패널이 효과적으로 설치되고 연결될 수 있도록 항상 에너지 전문가의 자문을 받아야 합니다.
