태양은 1년에 약 1021㎉의 열에너지를 내뿜고, 그 중에 20억분의 1 정도만 지구로 유입됩니다. 20억분의 1이라고는 하지만, 태양은 우리 인류가 필요로 하는 것보다 훨씬 많은 에너지를 지구로 보내고 있답니다. 한 시간 동안 지표면에 닿는 태양 에너지의 양은 전 인류가 일 년 동안 소비하는 에너지양과 비등하다고 하니까요!
하지만 아직까지 우리는 태양에너지를 충분히 활용하지 못하고 있답니다. 너무 아깝다고요? 걱정 마세요. 최근 들어서 태양광과 열을 활용한 발전에 대한 관심이 높아지고, 사용화를 위한 개발에 박차를 가하고 있답니다.
Q: 태양광을 이용하는 발전과 태양열을 이용하는 발전은 다른가요? 태양을 이용하는 것을 같은데요. 태양광과 태양열 어떤 차이를 보이는지 설명 좀 해주세요.
A: 네! 태양을 활용한 신재생 에너지라는 공통점 때문에 많은 분들이 태양광과 태양열을 구분 없이 사용하시는데요. 태양광과 태양열 발전은 정말 다르답니다.
아무래도 ‘태양’을 기반으로 하는 발전 방식이기 때문에 서로 구분 없이 쓰이곤 하는데요. 하지만 이 두 개의 발전방식은 태양으로부터 사용되는 자원 형태가 다릅니다. 간단하게 설명하자면, 공통점은 '태양'. 차이점은 '열(熱)'과 '광(光)'입니다.
▲ 사진출처: 한화케미칼 제공
태양광 발전이라고 하면, 일반적으로 태양의 빛을 전기에너지로 바꾸는 발전 형태를 뜻합니다. 태양광발전의 구조를 보면, 태양전지와 축전지, 전력변환장치로 구성으로 되어 있지요. 태양광이 P형과 N형 반도체를 접합한 태양전지에 흡수되면, 태양빛이 가지고 있는 빛에너지에 의해 전지에 정공과 전자가 발생하게 되는데요. 정공과 전자가 각각 P형, N형 반도체에 모이게 되는데, 이 때 발생하는 전위차로 인하여 전류가 흐르게 됩니다.
▲ 사진출처: 한화케미칼 제공
친환경 에너지인 태양광은 태양광 발전 모듈이라는 것을 이용해서 직접 전기로 바꾸기 때문에 발전기가 따로 필요하지 않는다는 특징이 있습니다. 소형의 발전모듈로도 전기에너지 변환이 가능하고 실생활에서 활용범위도 높지요. 또한 규모를 키우면 대형 발전소와 같은 발전도 가능합니다. 다만, 태양빛을 활용하는 만큼, 일조량에 크게 영향을 받을 수밖에 없는데요. 더불어 아직까지는 투자비용과 발전단가가 높다는 한계가 있습니다.
태양열 발전은 태양이 발생하는 열에너지를 이용하여 전기 에너지를 만드는 방식입니다. 태양열 에너지는 태양열로 물을 끓여 증기를 발생시킨 후에 터빈을 돌려 전기 에너지를 생산합니다. 대량의 물을 데워 전기에너지를 발생시킬 만큼의 증기를 만들어야 하기 때문에 태양열 발전은 현실상 소형화는 어렵습니다. 따라서 발전시설을 설치하는 장소와 크기에 제약이 크답니다. 또한 열에너지에서 전기에너지로 변환하는 과정이 복잡하여 에너지 효율도 낮은 편입니다.
태양광과 태양열이라는 발전방식에 의해 다르게 분류되지만, 본원적으로 태양 에너지를 사용하는 태양 에너지로 분류할 수 있네요. 그렇다면, 여기서 생겨나는 고민이 있는데요. 태양열과 태양광 중 어떤 방식이 태양에너지를 가장 효율적으로 활용할 수 있을까요? 특히나 요즘은 신재생 에너지를 활용한 주택과 건물이 많아지고 있는데요. 그렇기 때문에 태양열 방식과 태양광 방식을 두고 고민하는 분들도 많으시리라고 생각됩니다.
가격 면에서 보자면, 태양광과 태양열의 설치비용 중, 태양열 발전이 설치 단가가 저렴하다고 합니다. 하지만 태양열 발전의 경우 주택에서 활용할 경우, 온수와 난방으로 용도가 한정되어 있다는 단점이 있답니다. 따라서 전기 사용에 효율화가 더욱 중요하신 분이라면, 태양열보다는 태양광 방식을 선택하시는 것이 경제적이겠죠!
요즘은 태양열 방식보다는 태양광 방식을 더욱 선호하는 편이라고 하네요. 실제로도 태양광 발전 방식을 선택한 건물이 증가추세라고 합니다. 매년 전력 수급이 불안정한 우리나라 현상황에서 태양광발전은 다크호스와 같은 역할을 하고 있네요!
한화그룹에서도 태양광을 전문으로 하는 기업을 인수 하는 등 태양광 산업에 발빠르게 대처하고 있는데요. 한화 그룹의 계열사인 한화솔라원의 경우 올 새해부터 글로벌 시장에서 연달아 태양광 발전 수주에 성공하면서 실적개선에 속도를 내고 있다고 하네요. 특히 2014년도 글로벌 태양광 시장은 40GW 규모를 넘어설 것으로 예상된다고 하는데요. 점점 커지는 태양광 관심과 시장환경에서 앞으로 한화케미칼의 태양광 에너지 사업에 귀추가 주목됩니다.
