태양광 발전만으로 인류가 100% 생활이 불가능한 이유

안녕하세요. 이번 포스팅에서는 태양광 발전만으로 인류가 100% 생활이 불가능한 이유에 대해서 살펴보겠습니다. 태양광 발전에 대해 관심 있으신 분들은 아래 본문글을 참조해 주세요.

 

태양광 발전만으로 인류가 생활할 수 있다면?

현재 지구는 온난화문제 때문에 이상기후 현상이 하루가 멀다 하고 지구촌 곳곳에서 일어나는 등 문제가 심각합니다. 공기를 오염시키는 각종 발전소들도 이에 적지 않은 책임이 있는데요. 만약 환경에 무해한 태양광 발전만으로 인류가 생활할 수 있다면 지구 온난화 문제를 해결하는 데 매우 핵심적인 역할을 하게 될 것입니다. 하지만 정말 그게 가능할까요?

 

태양광 발전이란?

태양광 발전은 햇빛을 태양전지를 이용하여 전기 에너지로 변환시키는 발전 방식을 말합니다.

 

태양광 발전과정과 원리

우리가 여행을 가거나 도로에서 차를 주행하다 보면 들판이 있는데 까만 김 같은 것을 널어놓은 형태의 설비들을 종종 마주치곤 합니다. 바로 이 설비들에서 태양광발전이 이루어지게 되는데요.

 

우리가 목격했던 까만 김같은 설비들은 태양전지로 만들어진 태양광 패널이란 것입니다. 태양전지는 금속이 햇빛을 받았을 때, 광자 입자가 금속 내 전자들을 때리면서 방출하는 광전효과가 일어납니다.

 

이 광전효과로 인해 전기가 발생하게 되고 이를 외부로 흘려보내서 전기에너지를 생산하는 것입니다. 이러한 태양전지를 넓게 이어 붙여 만들어낸 판이 바로 태양광패널인데요.

 

태양광 패널은 보통 지붕이나 건물외벽에 햇빛에 잘 노출되도록 설치합니다. 그리고 이 태양광 패널에서 방출되어 생산된 전기에너지는 직류전기이기 때문에 우리가 일상에서 쓰는 교류 전기에너지로 변환하는 인버터과정을 거치게 됩니다.

 

태양광 발전의 장점

 

1. 햇빛이 있는 장소라면 어디든 설치가능하다

태양광 발전은 수력발전, 화력발전, 원자력발전처럼 장소부지를 결정하는 데 큰 비용이 들지 않고 결정도 빠르게 이루어집니다. 환경을 오염시킬 염려도 없고, 타 발전소처럼 위험하지 않기 때문인데요. 때문에 도시나 농촌, 산악지역, 호수, 고속도로 휴게소 등 매우 다양하게 분포되어 있습니다.

 

2. 탄소배출이 없다

태양광 발전의 최대장점은 전기생산과정에서 탄소를 배출하지 않아 최근 문제가 되는 환경오염문제에서 자유롭습니다. 날씨만 좋다면 태양광 발전을 돌릴 수 있기 때문에 무궁무진한 미래적 가치를 지닌 발전방식입니다.

 

3. 태양광 패널의 평균수명이 긴 편이다

태양광 패널도 얇고 약해 보이지만, 20~30년 이상을 사용할 수 있을 정도입니다.

 

태양광 발전의 시장규모

최근 환경오염문제가 심각해지고 지구온난화가 재앙 수준의 이상기후로 나타나면서 더욱 주목받고 있는 태양광 발전기술은 전 세계적인 탄소감축 움직임을 타고 시장규모도 크게 커지고 있습니다.

 

한국 수출입은행 해외경제연구 보고서를 참고해 보면 2017년에는 전 세계적으로 불과 100GW에 불과했던 태양광 발전설비규모가 2022년에는 240GW을 넘어섰고, 2023년에는 270GW, 2024년에는 300GW을 훌쩍 넘어설 것으로 예측되고 있습니다.

 

우리나라의 태양광 발전설비 용량도 2030년까지 36.5GW까지 확대할 방침인데요. 2017년에는 불과 1.3GW에 불과한 국내 태양광 발전 수준이 2022년에는 4.2GW을 돌파했습니다.

 

100% 태양광 발전만으로 생활이 어려운 이유

태양광 발전만으로 100% 생활이 가능해지려면 여러 가지 극복해야 할 요건들이 있습니다. 우선 태양광발전으로 창출해 낸 전기에너지의 총량이 우리의 생활전기 에너지 총량보다 많아야 되는 것이 기본입니다. 그러나 태양광 발전방식이 그다지 효율적이지 않아 비용이 많이 든다는 것이 문제입니다.

 

1) 날씨에 영향을 크게 받는다

태양광발전은 정확하게 정량을 생산하여 예측가능한 전기에너지양을 창출할 수 없는 방식입니다. 언제 어떻게 바뀔지 모르는 날씨에 영향을 크게 받기 때문인데요. 태양광의 방향이 바뀌거나 날이 흐리거나, 비가 오거나 하는 날 등등 변수가 너무 많습니다.

 

2) 미세먼지에 영향을 받는다

최근 몇 년 동안 우리나라의 미세먼지량이 정말 심각해졌는데요. 태양광발전방식이 미세먼지량에 따라 영향을 많이 받습니다. 미세먼지가 많으면 태양광패널에 받는 직사광선의 총량이 줄어들기 때문입니다.

 

2018년 12월부터 2019년 2월까지 연구한 결과에 따르면 미세먼지량가 많은 날에는 그렇지 않은 날보다 태양광발전방식의 효율성이 37% 가까이 떨어졌다고 합니다.

 

3) 태양광발전장소의 온도가 중요하다

언뜻 생각해 보면 사막 같은 지역에 태양광발전소를 설치해서 가동하면 오랫동안 높은 온도의 햇빛을 쐴 수 있기 때문에 많은 전력을 생산할 수 있을 것 같습니다. 그러나 실제로 이에 대해서 연구해 본 결과 사막에서의 태양광발전 효율이 많이 떨어진다고 하는데요.

 

태양광발전을 하는 데 있어서 가장 최적의 온도는 평균 25도 정도이기 때문입니다. 보통 40도 이상을 육박하는 사막에서는 발전효율이 많이 떨어지기 때문에 현재 여건으로는 100% 태양광발전만으로 인류가 살아가기 힘든 것입니다.

 

이상으로 태양광 발전만으로 인류가 100% 생활이 불가능한 이유에 대해서 살펴보았습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

 

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