태양광으로 에너지·물 문제 한 번에 해결…사우디 연구팀 개발,수자원 얻을 때 많은 전기 에너지 소비 문제를 해결, 담수와 전기 동시 생산 일거양득

태양광으로 에너지·물 문제 한 번에 해결…사우디 연구팀 개발
(중앙일보 19.07.10)

독일 작센안할트 주에 설치한 태양광발전소 전경. [중앙포토]

부산시 기장군 기장읍 대변리에 설치된 ‘해수담수화 플랜트’ 시설. [중앙포토]

인류는 수자원의 절반을 에너지 생산에 쓰고 있고, 반대로 수자원을 얻기 위한 해수 담수화 시설에서는 엄청난 에너지를 소비한다.
에너지 문제 해결은 물 문제를 낳고, 물 문제 해결은 에너지 수급 문제를 낳고 있는 셈이다. 
 
이런 가운데 물이 부족한 사우디아라비아의 연구팀이 태양광을 이용해 전기는 물론 마실 물까지 생산하는 장치, 그것도 높은 효율로 생산하는 장치를 개발했다.
이 기술이 상업화된다면 인류가 안고 있는 두 가지 큰 과제, 즉 물 문제와 에너지 문제를 한꺼번에 해결할 수 있는 '일석이조'가 될 전망이다.
 
사우디아라비아 킹 압둘라 대학의 펭 왕 교수팀은 10일 네이처 커뮤니케이션스에 게재한 논문을 통해 전기와 물을 동시에 생산하는 기술을 공개했다.
논문의 제목은 '다단계 태양 광전지 멤브레인 증류를 통한 담수와 전기의 동시 생산'이다. 

사우디아라비아 킹 압둘라 대학 연구팀이 공개한 장치 개요. 태양에너지로 전기도 생산하고 마시는 물로 생산하는 기술이다. [자료 네이처 커뮤니케이션스]

연구팀은 논문에서 태양광 발전 장치를 이용해 전력을 생산하는데, 태양광 에너지에서 11% 정도의 효율로 전기를 생산할 수 있다고 설명했다.

또, 전기를 생산하고 나서 버려지는 폐열(일반 태양전지의 경우 흡수한 태양에너지의 80~90%)은 담수 생산에 사용된다는 것이다.
 
이 장치에서는 폐열로 바닷물 또는 오염된 물을 가열해서 수증기를 만들고, 생성된 수증기를 막(膜, 멤브레인)으로 여과해 오염물질을 제거하고, 다시 응축시켜 물을 만들게 된다.
수증기를 만드는 증류(distillation)와 여과 과정, 응축 과정은 여러 번 반복된다.
수증기를 응축할 때 나오는 잠열(潛熱, latent heat) 에너지는 물을 증류할 때 활용함으로써 에너지 효율을 높였다.
 
이를 통해 한 시간에 ㎡당 1.64㎏(1.64L)의 정수된 물을 지속적으로 생산할 수 있다고 밝혔다.
연구팀은 "태양광 발전 내에 수직으로 증류 장치를 설치해 물을 생산할 수 있기 때문에 토지 면적을 줄이고 투자비를 절약할 수 있다는 게 이 장치의 장점"이라고 강조했다.

사우디아라비아 연구팀이 논문에서 밝힌 물 생산량과 전력생산 효율. 물은 1시간에 1L 이상 생산할 수 있고, 전력 생산효율도 10%가 넘는다. [자료 네이처 커뮤니케이션스]

연구팀은 또 "이 장치를 대도시 수돗물 공급에 적용할 수는 없지만, 중·소 물 생산 시설로는 충분히 활용할 수 있다"며 "향후 5년 이내에 상업화할 수 있을 것"이라고 전망했다.

강찬수 환경전문 기자

https://news.joins.com/article/23520905

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(에너지경제신문 19.07.02)

 

전력 계통이 막혀 멈춰있는 설비(태양광발전소)의 비중이 큰 만큼 전력 계통 연계 해결 문제가 먼저라는 것이다. 김삼화 바른미래당 의원실이 제공한 한국전력공사의 ‘최근 10년간 태양광발전소 계통연계 신청건수·계통연계 완료건수’ 자료를 보면 지난해 계통연계 신청은 4만3827건인데 반해 계통연계 완료는 4706건에 불과했다. 신청 건수 대비 완료 건수는 10.7%에 그쳤다. 김 선임연구위원은 "이번 정책만 믿고 농업인이 태양광사업에 참여했다가는 많은 어려움이 있을 것이다"라며 "최근 태양광 설비의 불법행위, 태양광 시공업체의 과장광고, 사기피해 사례 등이 급증하고 있는데 이번 정책만 믿었다가는 농촌 쪽에서 다시 한번 민원이 나올 수도 있는 상황이다"고 설명했다.

http://www.ekn.kr/news/article.html?no=440719

 

(19.05.27 현재 한전 접속(계통연계) 대기 물량 6250MW, 현황

태양광 등 재생에너지 발전사업을 위해 한전에 전력망 접속신청(계통연계)을 했으나 변전소나 배전선로 용량부족으로 대기중인 물량이 1MW이하 중소형만 6250MW, 2만6700여건에 달하는 것으로 나타났다. 한전은 조속한 설비 보강·확충을 통해 이중 4442MW를 향후 1년 안에 수용한다는 계획이다.
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26일 한전으로부터 입수한 ‘1MW 이하 재생에너지 신청 및 접속현황’ 자료에 따르면, 정부가 1MW미만 재생에너지 발전사업의 이른바 ‘무제한 접속’을 약속한 2016년 10월부터 올해 3월까지 접수된 접속신청 물량은 누적 1만2754GW, 6만427건이다. 올해 1~3월에만 신청물량이 594MW 추가됐다.

 

계통당국에 의하면, 이중 배전선로나 변압기 증설로 1년 이내 접속가능한 양은 전체의 29.9%에 해당하는 4442MW(1만8088건)이다.또 변전소신설 때까지 2년 이상 대기해야 할 물량도 1808MW(14.3%)나 된다.

 

(근거 이투뉴스, 19.05.26)

http://www.e2news.com/news/articleView.html?idxno=210788