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[기후변화, 부유식 태양광] 저수지에 떠 있는 태양 전지판은 세계 전력의 3분의 1을 공급할 수 있다. 연구에 따르면 부유식 태양광 발전은 글로벌 잠재력이 있으며 증발로부터 26조 갤런의 물을 절약하면서 세계 전기 수요의 5분의 1에서 절반을 제공할 수 있다는 사실을 발견했다.

https://singularityhub.com/2023/03/20/solar-panels-floating-on-reservoirs-could-provide-a-third-of-global-energy/

JM Kim | 기사입력 2023/03/22 [00:00]

[기후변화, 부유식 태양광] 저수지에 떠 있는 태양 전지판은 세계 전력의 3분의 1을 공급할 수 있다. 연구에 따르면 부유식 태양광 발전은 글로벌 잠재력이 있으며 증발로부터 26조 갤런의 물을 절약하면서 세계 전기 수요의 5분의 1에서 절반을 제공할 수 있다는 사실을 발견했다.

https://singularityhub.com/2023/03/20/solar-panels-floating-on-reservoirs-could-provide-a-third-of-global-energy/

JM Kim | 입력 : 2023/03/22 [00:00]

태양광 발전은 기후 변화에 대처하는 데 중요한 역할을 하겠지만 엄청난 양의 토지가 필요하다. 저수지 위에 떠 있는 태양 전지판은 추가 공간을 차지하지 않고 세계 전기의 최대 3분의 1을 제공할 수 있으며 수조 갤런의 물이 증발하는 것을 절약할 수 있다.

 

소위 "부유식 태양광" 시스템은 많은 이점을 제공한다. 저수지의 표면은 다른 용도로 많이 사용할 수 없기 때문에 비교적 저렴한 부동산이며 다른 중요한 목적을 위해 토지를 확보하기도 한다. 그리고 이러한 수역은 주요 도심에 서비스를 제공하도록 설계되었기 때문에 일반적으로 전력이 필요한 곳과 가까워 전력 분배가 더 간단해진다.

 

물을 태양으로부터 보호함으로써 부유식 태양 전지판은 증발을 상당히 줄일 수 있는데, 이는 태양열이 가장 잘 작동하는 덥고 건조한 기후에서 주요 관심사가 될 수 있다. 증발이 발생하면 실제로 패널을 냉각하는 데 도움이 될 수 있으며 패널은 낮은 온도에서 더 효율적으로 작동하므로 추가 전력을 짜낼 수 있다.

 

지금까지 분석이 개별 국가나 지역으로 제한되었기 때문에 접근 방식이 얼마나 유망한지 불확실했다. Nature Sustainability의 새로운 연구는 이제 부유식 태양광 발전의 글로벌 잠재력에 대한 포괄적인 평가를 제공했으며, 증발로부터 26조 갤런의 물을 절약하면서 세계 전기 수요의 5분의 1에서 절반을 제공할 수 있다는 사실을 발견했다.

 

새로운 연구는 전 세계 저수지를 매핑하는 여러 데이터베이스를 결합하여 가능했다. 이를 통해 연구원들은 총 면적이 556,111제곱킬로미터(214,716제곱마일)인 총 114,555개의 수역을 식별할 수 있었다.

그런 다음 그들은 다양한 기후 조건에서 태양 전지판 성능을 시뮬레이션할 수 있는 미국 에너지부 산디아 국립 연구소에서 개발된 모델을 사용했다. 마지막으로 그들은 지역 기후 데이터를 기반으로 태양 전지판이 증발을 얼마나 줄일 것인지 예측하기 위해 지역 수문학 시뮬레이션을 사용했다.

 

기본 연구에서 연구원들은 태양 전지판이 저수지 표면의 30% 또는 30제곱킬로미터(11.6제곱마일)만 덮을 것이라고 가정했다. 이것은 더 큰 어레이를 구축하는 실제적인 어려움과 수역을 완전히 덮는 잠재적인 생태학적 영향을 고려하기 위해 수행되었다.

 

이러한 한계를 감안할 때 연구원들은 부유식 태양 전지판의 전 세계 발전 잠재력이 연간 9,434테라와트로 막대한 것으로 계산했으며, 이는 국제 에너지 기구의 최신 수치에 따라 세계가 연간 소비하는 22,848테라와트시의 약 40%에 해당한다.

 

전체 적용 범위가 훨씬 더 합리적인 10%로 제한된다면 연구원들은 부유식 태양열 발전이 여전히 연간 4,356테라와트시만큼 생산할 수 있음을 발견했다. 그리고 가장 큰 저수지에 최대 50제곱킬로미터(19제곱마일)의 패널을 수용할 수 있다면 총 용량은 전 세계 전기 수요의 거의 절반인 11,012테라와트시로 증가했다.

 

저자는 이 역량이 고르게 분배되지 않으며 일부 국가는 다른 국가보다 더 많은 것을 얻을 수 있다고 지적한다. 25,000개 이상의 저수지가 있는 미국은 얻을 것이 가장 많으며 전체 소비량의 거의 절반인 연간 1,911테라와트시를 생산할 수 있다. 중국, 인도 및 브라질도 이러한 방식으로 상당한 양의 전력을 공급받을 수 있다.    

 

 

그러나 가장 흥미롭게도 이 분석은 무려 6,256개 도시가 이론적으로 부유식 태양광 발전으로 모든 전기 수요를 충족할 수 있다는 것을 보여주었다. 대부분 인구가 50,000명 미만이지만 인구가 백만 명 이상인 도시가 150개나 된다.

 

이 연구가 단순히 아이디어의 잠재력을 평가했다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 떠다니는 태양광 패널은 한동안 주변에 있었지만 육지 기반 패널보다 배치하는 데 비용이 더 많이 들고 햇빛을 차단하는 것이 저수지 생태계에 어떤 종류의 영향을 미칠 수 있는지에 대한 상당한 우려가 있다.

 

그러나 재생 가능 에너지 발전량을 빠르게 늘려야 할 필요성과 대규모 태양열 설비를 위한 토지가 부족하다는 점을 감안할 때 저수지를 발전소로 전환하는 것이 현명한 아이디어임이 입증될 수 있다.

 

 

이미지 Juan00 / Pixabay

 
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