태양광에너지 시장 지나치게 저평가돼 "실제와 예측치 엄청난 차이"

"2050년 30-50% 차지할 것" . 설치용량 두 배 될 때마다 비용은 22.5% 감소
문광주 기자 eco@ecomedia.co.kr | 2017-08-31 16:01:31

태양광 기대보다 훨씬 뛰어나 ", 미래예측 보다 훨씬 빠른 성장

태양 에너지의 잠재력이 기후 연구자 및 세계 기후조사 모델에서도 수년 동안 지나치게 과소 평가 됐다.
​너무 비싸고 너무 신뢰할 수 없는 것으로 여겨진 것이다. 그러나 태양광전지는 현재 가장 빠르게 성장하는 신재생에너지 중 하나다.
2050 년까지 전 세계 “자연 에너지” 수요의 30-50 %를 차지할 것으로 예상된다.


기후변화를 막기 위해 재생가능 에너지로의 전환은 피할 수 없는 일이라는 것은 분명하다.
그러나 어떤 에너지 형태가 가장 큰 이점을 가져다주는지 분명하지 않다.
바람과 태양에너지는 여러 지역에서 풍부하지만, 날씨에 의존하기 때문에 이들 지역으로부터의 발전량은 널뛰기처럼 변동이 심하다.
전기 네트워크는 이러한 변화를 다른 지역으로 전달하거나 일시적으로 전기저장소에 저장함으로써 불안정한 생산을 완충 할 수 있어야 한다.

현재의 기술적 도전을 고려한 태양에너지의 잠재력은 얼마나 될까?
이것이 베를린 공대(TU Berlin)의 펠릭스 크로이치히 와 그의 동료들이 조사한 내용이다. 그들은 과거의 예측이 태양광 발전의 실제 발전과 얼마나 잘 일치하는지, 현재 상황이 미래로 어떻게 나아갈지 비교했다.
 
예상보다 훨씬 빠른 증가

놀라운 결과 : 태양 에너지로부터 전기를 생산하는 것은 그 명성보다 훨씬 좋다.
훨씬 빠른 속도로 성장했으며 거의 모든 모델과 시나리오가 예측 한 것보다 비용은 빠르게 감소했다. IPCC는 지난 세계 기후 보고서에서 2015 년까지 전 세계적으로 태양광 발전에 의해 최대 50 테라 와트 시간이 산출 될 것으로 추정했다. "이 수치는 2014 년에 태양광 발전으로 전 세계적으로 생산된 것의 절반에도 미치지 못한다" 라고 Creutzig와 그의 동료들이 보고했다.

국제에너지기구(IEA)는 연간 16-30 %의 성장을 예상했으며 독일 환경위원회(WBGU)는 26 % 그린피스조차도 최대 24 ~ 32 %의 성장 잠재력을 내다봤다.
그러나 현재의 데이터는 "연간 40 %의 성장률로 신재생 에너지 중 태양광전지가 가장 빠르게 증가하는 기술"이라고 연구진은 말했다
 

1992년 이후 태양광 누적용량 (단위 기가와트)



태양에너지가 왜 그렇게 과소평가 되었을까?
과학자들이 설명했듯이 다음과 같은 3 가지 주요 요인을 잘못 판단한 이유다.
첫째는 재생에너지법 및 유사 프로그램과 같은 목표한 지원조치가 다른 나라에서 생각한 것보다 훨씬 더 효과적이었다. "독일 만해도 2000 년에서 2016 년 사이에 400 배 증가했다"라고 연구진은 보고했다.

누구도 거의 예상하지 못했던 태양에너지 붐은 특히 사적 개인에게서 나타났다 : 즉, 보조금으로 태양에너지에 투자 할 가치가 있었으며 빈번하게 그리드 전류가 더 유리한 대안이었다. "2012 년 말 현재 설치된 태양광 발전 용량의 48 %가 시민들에 의해 소유되었다. 이는 다른 최신 전기발전 기술보다 많은 것이다" 라고 Creutzig와 그의 동료들은 말했다.

설치용량 두 배 될 때 마다 비용은 22.5% 감소

두 번째 중요한 요소는 모듈의 기술 및 가격 발전이다 : "설치된 용량이 두 배가 될 때마다 태양 전지의 비용은 22.5 %가 감소했다"고 연구진은 보고했다. "이 '학습 곡선'은 다른 어떤 에너지기술보다 더 가파른 것이다.“

결과적으로, 많은 곳 즉 "집에서 만들어진" 태양열 전기의 가격은 현재 전력망 가격보다 낮다. 두바이, 멕시코, 인도, 칠레 등의 국가에서는 보조금 없이 태양광 자체가 이미 기존 발전소의 전력보다 저렴하다고 과학자들은 보고했다.

세 번째 요인으로, 경쟁 에너지 형태의 잠재력이 오랫동안 과대 추정되어왔다.

그러나 태양 에너지의 급격한 증가에도 그림자가 있다.
태양광 전기 비율이 높을수록 날씨로 인한 변동이 전력망에 영향을 미친다.
"처음 몇 퍼센트는 모든 전력망을 쉽게 처리 할 수 있다"고 연구원은 말했다. "그러나, 높은 퍼센트일 경우, 네트워크 통합을 위한 필요는 점점 명백해지고 있다"

풍력과 태양광 비율이 이미 높은 국가들의 경험에 따르면 크로이치히와 그의 동료들이 설명항 것처럼 수익성이 높고 실현 가능한 해결책이라는 것을 알 수 있다. 펌프 저장장치 나 배터리와 같은 에너지 저장 장치와 더불어, 네트워크 확장 및 지역을 초월한 전력교환 공급입찰을 할 수 있다. 지능형 네트워크와 더 나은 예측도 이 문제에 기여한다.

 


태양과 바람은 "Dreamteam“

연구자들은 특히 풍력과 태양 에너지의 조합에서 큰 잠재력을 발견했다. "예를 들어 유럽 연합 (EU)에서는 여름철 태양광 생산량이 가장 많으며 가을과 봄에는 바람이 많이 부는 것으로 나타났다. "이 둘의 조합은 발전을 보다 균형 있게 만든다“

 


 
연구에 참여하지 않은 독일항공우주센터(German Aerospace Center, DLR)의 카르스텐 렘머(Karsten Lemmer)도 비슷하게 평가했다 : "우리는 기상 조건에 따라 약 60 %는 풍력이 약 40 %가 태양에너지가 차지한다. 이 기술융합에서 잉여전력은 최소화되고 비용집약적인 저장기술에 대한 요구는 상대적으로 낮다.”

모든 전기의 50%는 태양으로부터 얻을 것이다.
Creutzig과 그의 동료들은 2050 년까지 태양광 발전으로 생산된 전기비율이 30-50 %가 될 가능성이 매우 높다고 믿는다. "전기 요구량이 오늘날보다 높을 것이라는 사실을 고려하더라도" 연구원은 말했다. 태양광 발전은 2050 년까지 전 세계적으로 18,000 ~ 36,000 테라 와트의 시간을 합리적인 비용으로 제공 할 수 있다고 한다.

연구자들은 특히 개발도상국에서 큰 기회를 발견한다. "남쪽에 있는 많은 국가들은 태양에너지에 대한 비용효율적인 잠재력을 가지고 있으며, 이는 지금까지 크게 미흡한 상태다."라고 Creutzig와 그의 동료들은 말한다. 지금까지 돈이 부족했기 때문에 이런 국가의 태양광 전지에 대한 투자가 큰 진전을 가져올 수 있을 것이다.   / 문광주

 

 

 

(이 내용은 '17.Aug 8 네이처 에너지에 보도됨)

 

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