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태양열 발전 기술의 동향과 전망 원문보기

태양광발전학회 = Bulletin of the Korea Photovoltaic Society, v.3 no.1, 2017년, pp.61 - 67  

김동윤 (에너지환경정책학과, 고려대학교 그린스쿨대학원) ,  김경남 (에너지환경정책학과, 고려대학교 그린스쿨대학원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Concentrated solar power(CSP) is receiving attention for its ability to generate dispatchable power from heat stored in thermal energy storage(TES). There are currently four types of CSP technology, however experts expect that only parabolic trough and solar tower are to survive from the market due ...

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문제 정의

  • 본고는 이런 CSP 기술의 작동원리와 종류 및 장단점에 대해 간략하게 살펴본 후 CSP의 기술동향에 대해 소개한 뒤 미래 전망에 대해 설명하며 마무리하려 한다.
  • 중국은 오히려 2020년까지 10GW 규모 플랜트를 설치하기로 했던 기존 계획에서 5GW로 후퇴했다. 한편, 단기적으로는 2018년까지 1.35GW 규모의 태양열 플랜트를 1.15 CNY/kWh ($0.22/kWh)의 FIT로 건설하는 것을 목표로 내세웠다. 그 일환으로 2016년 9월, 중국 에너지국(China’s National Energy Agency; CNEA)은 총 1GW의 설비 규모에 이르는 태양열 플랜트의 리스트(9개의 Solar Tower와 7개 Parabolic Trough, 그리고 4개의 Linear Fresnel)를 발표했다.

가설 설정

  • [3] 스페인은 그 용량이 약 2.6GW로 선두를 지키고 있다. 2007년부터 시행된 발전차액지원제도(Feed in Tariff; FIT)가 2012년에 급작스럽게 폐지되어 투자자들의 신뢰를 잃게 되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CSP 기술의 가장 큰 장점은 무엇인가? CSP 기술의 가장 큰 장점으로는 서론에서 이미 언급했듯이, 원하는 시간대에 원하는 양의 전력(설비용량 한도 내에서)을 생산할 수 있다는 점이다. 스페인의 PV 플랜트와 CSP 플랜트의 총 발전량을 비교한 그림 1을 보면 PV는태양이 없는 시간인 21시부터 작동을 멈춘 반면 태양열 발전은 21시부터 다음 날 아침 9시까지 전력을 생산한다.
CSP는 어떻게 전력을 생산하는가? CSP는 거울을 이용해 태양광선을 한 점이나 선에 집중해 생성된 증기로 터빈을 가동해 전력을 생산한다. 이는 기존 석탄이나 가스의 연소를 통해 발전하는 화력발전소의 원리와 동일하다.
Dish/Stirling Engine 기술의 효율은 어느정도인가? 리시버 내부에 있는 유체는 그 온도가 750°C 이상까지 올라가며 이 내부에 장착된 엔진 혹은 가스 터빈으로 전력을 발생시킨다. 이 기술의 효율은 약 20-30% 정도이며[12] 용량은 다른 기술에 비해 작은 편이다. 미국 유타 주의 1.
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참고문헌 (20)

  1. Y. Tamaura et al., "Thermodynamic performance of a hybrid power generation system using biomass gasification and concentrated solar thermal processes", Appl Energy, Vol. 160, pp. 664-672, 2015. 

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  2. Red ElEctrica de EspaEa, "Real-time Demand and Generation", http://www.ree.es/en/activities/realtime-demand-and-generation, 2017. 

  3. NREL, "Concentrating Solar Projects", 2017. 

  4. G.S. Miguel, B. Corona, "Hybridizing concentrated solar power(CSP) with biogas and biomethane as an alternative to natural gas : analysis of environmental performance using LCA", Renew Energy, Vol. 66, pp. 580-587, 2014. 

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  5. NREL, "Collector/Receiver Characterization", 2009. 

  6. NREL, Advanced Reflector and Absorber Materials, 2010. 

  7. Jay Prakash Bijarniya,K.et al., "Concentrated solar power technology in India: A review", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 63, pp. 593-603, 2016. 

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  8. IRENA, "The power to change: solar and wind cost reduction potetial to 2025", 2016. 

  9. Klein et al. "Life cycle assessment of greenhouse gas emissions, water and land use for concentrated solar power plants with different energy backup systems" Vol. 63, pp. 935-950, 2013. 

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  10. OECD/IEA, "Technology roadmap: concentrating solar power", 2010 

  11. Ummadisingu A., et al. "Concentrating solar power - Technology, potential and policy in India", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 15, pp. 5169-5175, 2011. 

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  12. Muller-Steinhagen H, Trieb F. Concentrating solar power-a review of the technology. Ingenia-Quarterly of the Royal Academy of Engineering. 18 Feb. - Mar. 2004. 

  13. S.A. Kalogirou, "Solar thermal collectors and applications", Progress in Energy and Combustion Science, 30, pp. 231-295, 2004. 

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  14. Centre for Science and Environment, "The State of Concentrating Solar Power in India", 2015. 

  15. SolarGIS, 2014. 

  16. I. Perez et al. "National Incentive Programs for CSP - Lessons Learned", Energy Procedia, Vol. 49, pp. 1869-1878, 2014. 

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  17. DOE, "Tackling challenges in solar", 2014. 

  18. China's National Energy Administration, 2016. 

  19. Moroccan Agency for Solar Energy; MASEN, November 2016. 

  20. Nur Energie, http://www.nurenergie.com/index.php/english/projects/tunisia, 16 MAY 2017. 

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