21세기에는 대체 에너지원이 점점 인기를 얻고 있습니다. 따라서 2023년 대체 에너지 용량은 2022년 결과에 비해 50% 증가했습니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면 2030년까지 전 세계 재생에너지 용량은 2.5배 더 증가할 것으로 예상된다. 이 기사에서는 현대 현실에서 태양 에너지의 장단점에 대해 이야기하겠습니다.
태양에너지 활용분야
태양 에너지는 광범위한 응용 분야를 가지고 있으며 다음과 같은 분야에서 사용됩니다.
에너지
태양 에너지가 사용되는 주요 분야 중 하나는 전력 생산입니다.
태양광 패널 덕분에 햇빛을 전기로 변환하는 것이 가능합니다. 이를 통해 태양광 패널의 광기전 효과는 빛을 전류로 변환하여 직접 사용하거나 나중에 사용할 수 있도록 배터리에 저장할 수 있습니다.
태양광 패널은 건물 지붕, 지상, 전력 생산을 위해 특별히 지정된 장소에 설치됩니다. 이는 대규모 태양열 발전소부터 가정용 소규모 개별 시스템까지 다양합니다.
자동차 산업
태양 에너지는 자동차 산업에서 전기 자동차를 충전하는 데 사용될 수 있습니다. 일부 자동차에는 지붕에 태양광 패널이 직접 장착되어 있어 운전 중에도 배터리를 충전할 수 있습니다. 예를 들어, 2019년 공과대학 학생들은 태양열 구동 하이브리드 자동차인 Lightyear One을 공개했습니다.
우주 산업
우주에서는 태양광 패널이 우주선과 위성에 전력을 공급하는 데 널리 사용됩니다. 햇빛을 전기로 변환하여 선내의 모든 시스템에 전력을 공급합니다.
휴대기기
경우에 따라 태양광 패널은 스마트폰, 태블릿, 노트북과 같은 모바일 장치를 충전하는 데 사용됩니다. 이는 콘센트에서 전기를 사용할 수 없는 하이킹이나 탐험 시 특히 유용합니다.
태양에너지의 장점
- 광범위한 응용 분야: 태양 에너지는 다양한 인프라 시설(차량 포함)에 전기를 공급하는 데 사용되며 주 전력원 또는 추가 전력원 역할을 합니다. 난방 시스템에 사용됩니다. 물 가열 등에 대한 개인의 요구를 충족시킵니다.
- 환경 친화적: 태양 에너지를 사용하면 환경을 오염시키지 않으며 온실 가스도 발생하지 않습니다.
- 유한한 천연 자원에 대한 의존도 감소: 태양 에너지를 사용하면 석유, 가스 및 기타 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 경제적 영향:태양 에너지에 투자하면 일자리가 창출되고 비용이 절감됩니다.
- 안전하고 효율적: 태양 에너지는 안전하며 효율성(성능 계수)을 높일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
- 배선 없음: 태양광 패널에는 배선이 필요하지 않으므로 설치가 더 쉽고 편리해집니다.
태양에너지의 단점
- 불일치: 밤이나 흐린 날에는 불안정하다는 단점이 있지만 에너지를 저장하는 능력이 있으면 이 문제를 해결할 수 있습니다.
- 계절성: 생산되는 태양 에너지의 양은 연중 시기에 따라 다릅니다.
- 높은 초기 투자: 태양광 패널의 초기 비용, 관련 장비 및 설치 비용이 상당히 높습니다.
- 장기 투자 회수.
멀리 떨어져 있거나 접근하기 어려운 지역에 태양광 패널 설치 가능성
러시아 연방 영토에서는 입법 차원에서 열 및 전력 단지의 지속 가능한 개발을 위한 프로그램에 대체 에너지원(태양광 및 풍력 발전)의 사용이 포함됩니다. 특히, 이 관행의 도입은 일년 내내 맑은 날씨가 우세한 접근하기 어려운 지역과 외딴 지역에도 적용됩니다. 따라서 러시아 남부 지역에서는 이것이 유망해 보입니다.
반면에 일년 중 북극의 밤(Polar Night)이 있는 극지방에서는 그러한 전력원을 사용하는 것이 수익성이 없습니다. 현재 크라스노다르, 스타브로폴 지역 및 칼미키아 공화국과 같은 지역의 메가와트 에너지 단지는 이미 개별 시설뿐만 아니라 산업 시설을 포함한 복잡한 인프라 시설에도 에너지를 공급하고 있습니다.
오래된 태양광 패널 재활용 문제
동시에 어떤 경우에는 배터리가 예상 서비스 수명 전에 폐기됩니다. 이는 다음과 같은 이유로 발생할 수 있습니다.
- 조기 마모 및 노후화. 패널은 시간이 지남에 따라 마모되고 효율성이 저하될 수 있습니다. 작동 조건을 준수하지 않으면 이 프로세스가 가속화될 수 있습니다. 태양광 패널이 충분한 에너지를 생산하지 않거나 고장나면 폐기가 불가피해집니다.
- 오래된 기술. 태양전지 기술의 급속한 발전으로 인해 이전 모델은 쓸모없게 되었습니다. 오래된 패널은 혁신적인 패널에 비해 효율성이 낮아 사용이 불가능할 수 있습니다.
다른 에너지원과의 결합
태양 에너지를 다른 유형의 재생 가능 에너지 및 기타 에너지와 결합하여 사용하는 것은 에너지 부문에서 가장 유망한 접근 방식 중 하나입니다. 태양에너지는 풍력, 수력, 원자력, 수소 등 다른 유형의 재생에너지와 결합하여 효과적으로 사용될 수 있습니다.
이러한 결합된 접근 방식의 장점은 한 가지 유형만 사용하는 것보다 더 안정적이고 안정적인 에너지 공급이 가능하다는 것입니다. 예를 들어, 풍력 발전소와 태양광 발전소는 하루 중 서로 다른 시간과 계절에 따라 서로 보상함으로써 현장의 완전한 정전 위험을 줄입니다.
또한, 태양 에너지를 다른 에너지원과 공유하면 프로젝트의 경제적 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 어떤 경우에는 태양 에너지를 사용하여 시스템 안정성을 유지하고 더 비싼 에너지원에 대한 부담을 줄일 수 있습니다.
일반적으로 태양 에너지를 다른 유형의 재생 가능 에너지 및 기타 에너지와 결합하여 사용하면 에너지 포트폴리오를 다양화하고 에너지 공급 시스템의 지속 가능성을 높이며 부정적인 환경 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다.
태양에너지를 다양한 분야에 활용하는 타당성
다양한 분야에서 태양에너지를 활용하는 이점은 경제적, 환경적, 사회적 측면에서 장점이 있기 때문입니다. 우선, 태양 에너지는 석탄 및 오일.
태양 에너지는 거의 모든 곳에서 사용할 수 있으므로 에너지 공급의 안정성을 보장하고 추가 천연 자원의 가용성에 대한 의존도를 줄입니다. 또한, 태양에너지는 깨끗하고 친환경적인 에너지원입니다. 태양에너지를 생산하는 동안 유해물질과 온실가스 배출이 없어 환경에 미치는 부정적인 영향을 줄이고 기후변화 대응에 도움이 됩니다.
따라서 태양 에너지는 다양한 응용 분야에 매우 적합합니다. 소규모(예: 모바일 장치에 전기를 공급하거나 개인 주택에 물을 가열하는 등)부터 대규모 프로젝트(대형 발전 태양광 발전소 건설)까지 다양한 수준에서 사용할 수 있습니다.
