| 초록 |
1.분석자 서문 집광형 태양열에너지 저장장치는 태양열에너지 발전장치의 기능을 완성하는 중요한 도구이다. 이 연구논문은 현재 상업용으로 쓰이는 대표적인 태양열에너지 저장장치의 종류인 용융염 방식과 증기축열 기술을 살펴보고자 한다[1]. 두 가지 대표적인 저장장치 방식의 기술적인 비교뿐만 아니라 균등화 발전단가 비교를 통하여 다른 에너지원과의 발전단가도 비교해보고자 한다. 이전의 연구는 주로 태양열발전의 균등화 발전단가와 다른 신재생에너지 발전단가를 비교해보았다면, 본 연구는 태양열발전 에너지 저장장치의 균등화 발전단가를 비교하는 데 그 목표를 둔다. 간접 용융염 에너지 저장장치가 가장 널리 사용되며, 발전단가 비교 결과 축열기식 에너지 저장장치가 보다 경제적이라고 볼 수 있다. 하지만 저장 규모를 고려해본다면, 용융염 방식의 태양열 저장장치가 더 좋은 선택지라고 볼 수 있다. 이와 같이 태양열발전의 미래 전망은 이 두 가지 저장장치의 성능 및 가격의 적정성에 따라 그 보급 속도는 결정될 것으로 예상해본다. 기후변화 및 에너지 문제에 보다 신속하게 대응하기 위해서 집광형 태양열에너지 저장장치에 대한 지속적인 관심과 연구가 이루어지길 바란다. 2. 목차 1. 서론 2. 태양열에너지 저장장치에 대한 이해 3. 태양열에너지 저장장치 현황 4. 태양열에너지 저장장치 시스템 5. 용융염 태양열에너지 저장장치 6. 증기축열 태양열에너지 저장장치 7. 발전단가 비교분석 8. 결론 앞에서 살펴본 바와 같이, 집광형 태양광 에너지 저장장치는 크게 두 가지로 나눌 수 있었다. 첫째, 집광형 태양광에너지 저장장치 중에서 간접 용융염 에너지 저장장치가 가장 널리 사용되고 있다. 이는 일정한 속도로 에너지를 방출할 수 있는 장점과 높은 효율성 때문이다. 직접 용융염 에너지 저장장치도 유사한 장점을 가지고 있지만, 중간 에너지 저장 매체가 없는 차이점이 있다. 직·간접 용융염 에너지 저장장치는 용융이 얼지 않도록 적절한 온도를 유지해주어야 한다. 또한 용융의 시장가격에 따라 저장장치의 가격이 변동하기 때문에 안정적이면서 저렴한 용융의 공급 또한 중요한 선결과제이다. 둘째, 증기축열식 에너지 저장장치는 빠른 반응속도와 높은 방출률이 증기축열식 방식의 장점으로 손꼽힌다. 하지만 비교적 큰 규모와 높은 증기압을 견디기 위해서 필요한 두꺼운 외벽 구조를 만들어야 하므로 비용 증가로 이어진다. 즉, 비교적 작은 사이즈의 저장장치의 경우에는 용융염 저장장치보다 증기축열실 에너지 저장장치가 경제적인 저장장치로 볼 수 있다. 물론 앞의 분석은 다양한 외부 조건에 의해서 조금씩 상이할 수 있다. 가령, 사이클의 출력과 효율, 발전소 부지, 시장 상황, 저장 시간, 원재료 비용, 운영 및 유지보수 비용 등에 의해 상이해질 수 있다. 여러 요소를 모두 고려했을 때, 태양열발전 방식이 최적에 이르는 비용을 산출할 수 있으며, 이 분석을 바탕으로 보다 경쟁력 있는 태양열발전 설비 시스템으로 거듭날 수 있을 것이다. 집광형 태양광 발전에서 에너지 저장장치가 차지하는 비용은 무시할 수 없다. 이러한 기술의 발전 속도(효율)와 가격 및 소비자들의 수용성에 따라서 집광형 태양광 발전이 얼마나 빠른 속도로 보급될 수 있는지 결정될 것이다. 화석 연료에 기반한 경제에서 조금씩 탈피함으로써 집광형 태양열 발전 및 태양광 발전은 보다 가격경쟁력을 가질 수 있을 것이다. 태양광 발전 못지 않게 태양열 발전에 대해서 밝은 미래를 기대해 본다. References 1. GonzAlez-Roubaud E, PErez-Osorio D, Prieto C. Review of commercial thermal energy storage in concentrated solar power plants: Steam vs. molten salts. Renew Sustain Energy Rev [Internet]. 2017;80(March 2016):133 ndash;48. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.084 2. Hussein Ibrahim and Adrian Ilinca. Techno-economic analysis of different energy storage technologies; 2013. 3. IRENA (International Renewable Energy Agency). Renewable energy technologies: cost analysis series. Power sector issue 2/5 concentrating solar power. Vol. 1; June 2012. 4. Zhao Haoran, Huc Qiuwei WuaShuju, Xu Honghua, Rasmussen Claus Nygaard. Review of energy storage system for wind power integration support. Appl Energy 2015;137:545 ndash;53. 5. Akinyele DO, Rayudu RK. Review of energy storage technologies for sustainable power networks. Sustain Energy Technol Assess 2014;8:74 ndash;91. 6. Luo Xing, Wang Jihong, Dooner Mark, Clarke Jonathan. Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation. Appl Energy 2015;137:511 ndash;36. 7. Divya KC, Østergaard J. Battery energy storage technology for power systems mdash;an overview. ElectrPowerSystRes 2009;79:511 ndash;20. 8. Choubey Pankaj K, Kim Min-seuk, Srivastava Rajiv R, Lee Jae-chun. Advance review on the exploitation of the prominent energy-storage element ndash; lithium. Part I ndash; from mineral and brine resources. Miner Eng 2016;89:119 ndash;37. 9. ?http://solartoday.org/2012/05/thermal-energy-storage-solution/? (visited January 17th, 2016). 10. Pachecho JE, Gilbert R Overview of recent results of the solar two test and evaluations program. In: Renewable and advanced energy systems for the 21st century RAES #39;99-7731. ASME, New York. ※ 이 자료의 분석은 틴들기후변화연구소의 김영재님께서 수고해주셨습니다. |
