신재생 에너지 태양에너지의 정의,장단점,중요성

1. 태양에너지란?

태양 에너지, 복사광 및 태양으로부터의 열은 태양열 난방, 태양광 발전, 집중 태양광 발전(CSP), 집광기 태양광 발전(CPV), 태양 건축 및 인공 광합성과 같은 다양한 발전 기술을 사용하여 활용됩니다. 대부분의 신재생에너지는 태양열입니다. 태양 기술은 태양 에너지를 포착하고, 변환하고, 분배하는 방법에 따라 수동 태양광 또는 능동 태양광으로 널리 특징지어집니다. 수동 태양 기법으로는 건물을 태양으로 향하게 하고, 열 질량이나 광분산성이 좋은 재료를 고르고, 공기를 자연스럽게 순환시키는 공간을 설계하는 것입니다. 능동 태양광 기술은 태양열 에너지, 태양열 집열기, 태양광 발전, 또는 간접적으로 집중 태양광 에너지(CSP)를 이용한 태양광 발전 등을 포함합니다.

광전 시스템은 광전 효과를 이용하여 빛을 직류로 변환합니다. 태양열 PV는 수십억 개의 고속 성장 산업으로 변모했으며, 비용 효율성을 지속적으로 개선하고 CSP와 함께 모든 재생 가능 기술 중 가장 잠재력이 있는 기술입니다. 집중 태양 에너지 시스템은 렌즈나 거울, 추적 시스템을 사용하여 넓은 영역의 햇빛을 작은 빔에 집중시킵니다. 상업용 집중 태양광 발전소는 1980년대에 처음 개발되었습니다. CSP-Stirling은 모든 태양 에너지 기술 중 단연 최고 효율을 자랑합니다.

2. 태양에너지의 장점 및 단점

태양에너지는 토착적이고 고갈되지 않으며 대부분 수입 의존도가 낮은 자원이기에 국가들의 에너지 안보를 높이고, 지속 가능성을 높일 수 있습니다. 또한 오염을 줄이고, 기후 변화를 완화하는 비용을 낮추고, 화석 연료 가격을 다른 것보다 낮게 유지할 것입니다. 이러한 이점은 글로벌하게 적용할 수 있습니다. 따라서 조기 배치를 위한 인센티브의 추가 비용은 학습 투자로 간주되어야 하며, 이는 현명하게 지출되어야 하며 널리 공유되어야 합니다. 태양광은 연간 505GW를 차지하며, 이는 전 세계 전력의 약 2%에 해당합니다. 태양 에너지는 햇빛을 받는 곳이면 어디든 이용할 수 있지만, 전기를 생산할 수 있는 태양 에너지의 양은 날씨, 지리적 위치, 하루 중 시간에 의해 영향을 받습니다. IPCC 2022 기후 완화 보고서의 6장에 따르면, 직접 태양 에너지의 전 세계 잠재력은 다른 재생 에너지 자원의 잠재력보다 훨씬 높다고 합니다. 그것은 현재 세기에 걸친 완화를 지원하기 위해 필요한 총 에너지 양을 훨씬 초과합니다. 오스트레일리아는 2020년 기준 국가 전력 수요의 9.9%를 공급할 정도로 태양광 발전 비중이 세계에서 가장 높습니다.

태양 에너지를 사용하는 데는 두 가지 주요 이점이 있습니다. 첫 번째, 태양 에너지 시스템은 대기 오염 물질이나 이산화탄소를 생산하지 않습니다. 두 번째, 건물에 있는 태양 에너지 시스템은 환경에 미치는 영향이 거의 없습니다. 하지만 태양 에너지에도 몇 가지 한계가 있습니다. 첫 번째, 지구 표면에 도달하는 햇빛의 양은 일정하지 않습니다. 햇빛의 양은 장소, 하루 중 시간, 한 해의 계절, 그리고 날씨 조건에 따라 다릅니다.

두 번째, 지구 표면에 도달하는 햇빛의 양은 상대적으로 적기 때문에 유용한 양의 에너지를 흡수하거나 모으기 위해서는 넓은 표면적이 필요합니다.

3. 태양에너지의 중요성

인간은 수천 년 동안 태양 에너지를 이용해 농작물을 기르고, 따뜻함을 유지하고, 음식을 건조해 왔습니다. 전 세계 사람들이 1년 동안 사용하는 것보다 더 많은 에너지가 1시간 동안 지구로 떨어진다고 합니다. 오늘날, 우리는 가정과 사업체를 따뜻하게 하고 물을 데우고 장치에 전력을 공급하기 위해 여러 가지 방법으로 태양 광선을 사용합니다.

태양 전지 또는 PV는 햇빛을 직접 전기로 바꾸는 실리콘이나 다른 물질로 만들어집니다. 분산형 태양광 시스템은 옥상 패널 또는 전체 이웃에 전력을 공급하는 커뮤니티 프로젝트를 통해 가정과 기업을 위해 지역적으로 전기를 생산합니다. 태양 농장은 거울을 사용하여 태양 전지 수 에이커에 걸쳐 햇빛을 집중시켜 수천 채의 가정에 충분한 전력을 생산할 수 있습니다. 부유식 태양열 농장은 생태학적으로 민감하지 않은 폐수 시설과 수역을 효과적으로 사용할 수 있습니다.

태양광은 미국 전력 발전의 거의 3%를 공급합니다. 최근, 2021년에는 전체 신규 발전 용량의 46%가 태양광에서 나왔습니다.

태양 에너지 시스템은 대기 오염 물질이나 온실 가스를 생산하지 않으며, 그것들이 책임감 있게 자리 잡고 있는 한, 대부분의 태양 전지판은 제조 과정 이상의 환경에 거의 영향을 미치지 않습니다.