전력 전자의 기술 동향 - 재생 에너지-

 

에너지 변환 기술 중에 주요 트렌드 중의 하나인 재생 에너지에 대하여 포스팅 해보겠습니다.

 

 

 - 재생 에너지의 정의  -

재생 에너지는 햇빛, 바람, 비, 조수, 지열, 바이오매스 등 지속적이고 지속적으로 보충되는 천연 자원에서 파생되는 모든 형태의 에너지를 말합니다. 이러한 에너지원은 인간의 시간 척도에 따라 자연적으로 보충되고 유한한 자원을 고갈시키지 않기 때문에 "재생 가능"으로 간주됩니다. 재생 에너지는 시간이 지남에 따라 고갈될 수 있고 환경 오염과 기후 변화를 유발하는 유한한 자원인 화석 연료와 같은 비재생 에너지원과 대비되는 경우가 많습니다. 재생 에너지 기술의 몇 가지 예로는 태양 광 발전 패널, 풍력 터빈, 수력 발전 댐, 지열 발전소, 바이오매스 에너지 시스템 등이 있습니다.

 

 - 재생 에너지 기술의 역사와 동향  -

 

재생 에너지는 수세기 전부터 사용되어 왔지만, 재생 에너지의 현대 역사는 1882년 미국 위스콘신에 최초의 수력 발전소가 건설된 19세기 후반으로 거슬러 올라갑니다. 그 이후로 재생 에너지 분야에서는 많은 기술적 진보가 이루어졌습니다. 20세기 초에는 발전용 풍력 터빈이 개발되었고, 1970년대에는 덴마크에 최초의 풍력 발전 단지가 건설되었습니다. 20세기 중반에는 태양 광전지가 발명되어 전기를 생산하기 위한 태양 전지판이 개발되었습니다. 또한 목재 및 기타 유기 물질과 같은 바이오매스 에너지는 수천 년 동안 난방과 취사에 사용되어 왔지만 현대 기술로 인해 더 효율적이고 실용적인 전기 생산이 가능해졌습니다. 1970년대 석유 위기로 인해 재생 에너지에 대한 관심이 높아지면서 많은 국가에서 이 분야의 연구 개발에 투자하기 시작했습니다. 1980년대에는 전 세계 각국 정부가 재생 에너지 기술 개발을 장려하기 위해 발전차액지원금과 같은 재정적 인센티브를 제공하기 시작했습니다. 최근 몇 년 동안 태양광 패널과 풍력 터빈과 같은 기술 비용이 낮아지면서 재생 에너지가 점점 인기를 얻고 있습니다. 오늘날 재생 에너지는 전 세계 전력 생산에서 점점 더 많은 비중을 차지하고 있으며 온실가스 배출을 줄이고 기후 변화의 영향을 완화하는 핵심 솔루션으로 여겨지고 있습니다.

 

현재 재생 에너지의 몇 가지 주요 트렌드는 다음과 같습니다.

 

1. 태양광 발전

태양광 패널의 가격은 지난 10년 동안 크게 하락했으며, 태양광은 이제 가장 저렴한 재생 에너지원 중 하나가 되었습니다. 태양광 발전 설치의 성장은 유틸리티 규모와 분산형 태양광 시스템 모두에 의해 주도되고 있으며, 주거용 및 상업용 애플리케이션에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다.

 

2. 풍력 발전

풍력 발전 역시 풍력 에너지 인프라에 많은 투자를 한 중국, 미국, 독일과 같은 국가를 중심으로 강력한 성장세를 보이고 있습니다. 풍력 터빈 기술의 발전으로 연안과 같이 풍속이 낮은 지역에서도 전력을 생산할 수 있게 되었습니다.

 

3. 에너지 저장

배터리와 같은 에너지 저장 기술의 발전은 태양열, 풍력 등 간헐적인 전원을 그리드에 통합할 수 있게 해주기 때문에 재생 에너지의 성장에 매우 중요합니다. 에너지 저장 시스템은 점점 더 저렴해지고 있으며 재생 에너지의 미래에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

 

4. 전기 자동차

전기 자동차(EV)의 보급이 증가함에 따라 재생 에너지, 특히 태양광 및 풍력 에너지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 전기 자동차는 재생 가능 에너지로 충전할 수 있기 때문입니다. 전기차의 증가는 충전 인프라와 에너지 저장 시스템에 대한 투자도 촉진하고 있습니다.

 

5. 정부 정책

전 세계 정부는 발전차액지원제도, 재생에너지 포트폴리오 기준, 세금 인센티브 등 재생에너지 개발을 장려하는 정책을 시행하고 있습니다. 이는 재생 에너지에 대한 투자를 촉진하고 해당 분야의 기업들에게 새로운 기회를 창출하고 있습니다.

 

전 세계가 보다 깨끗하고 지속 가능한 에너지 미래로의 전환을 모색함에 따라 재생 에너지 부문은 향후 몇 년 동안 계속해서 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다.

 

 - 재생 에너지의 문제점  -

 

재생 에너지가 점점 더 대중화되고 온실가스 배출을 줄이고 기후 변화를 완화하는 핵심 솔루션으로 여겨지고 있지만, 여전히 해결해야 할 몇 가지 과제와 문제점이 있습니다. 이러한 과제 중 일부는 다음과 같습니다:

 

1.간헐성

태양열, 풍력 등의 재생 에너지원은 간헐적이며 기상 조건에 따라 달라지기 때문에 안정적이고 일관된 에너지 공급을 보장하기 어려울 수 있습니다. 배터리와 같은 에너지 저장 시스템이 이 문제를 해결하는 데 도움이 되고 있지만 저장 기술의 추가 발전이 필요합니다.

 

2.토지 사용

많은 재생 에너지 기술에는 상당한 양의 토지가 필요하므로 인구 밀도가 높은 지역이나 이미 토지 이용률이 높은 곳에서는 문제가 될 수 있습니다. 예를 들어, 대규모 태양광 발전소와 풍력 터빈은 상당한 양의 토지를 차지할 수 있으며 지역 생태계와 서식지에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

3.송전 및 배전

재생 에너지원은 외딴 지역에 위치하는 경우가 많기 때문에 필요한 곳으로 에너지를 전송하고 분배하는 것이 어렵고 비용이 많이 들 수 있습니다. 재생 에너지원이 전력망에 효과적으로 통합될 수 있도록 전력망 인프라에 대한 투자가 필요합니다.

 

4.제조 및 재활용 

태양광 패널이나 풍력 터빈과 같은 재생 에너지 기술을 제조하려면 상당한 양의 에너지와 자원이 필요하며, 이는 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 이러한 기술의 수명이 다한 후 재활용을 개선하여 폐기물 및 환경 피해를 최소화해야 합니다.

 

5.비용 

재생 에너지의 비용이 감소하고 있지만 여전히 상당한 투자가 필요하며 일부 지역에서는 화석 연료와 가격 경쟁력이 없을 수 있습니다. 보조금 및 세금 인센티브와 같은 정부 정책은 이 문제를 해결하고 재생 에너지에 대한 투자를 장려하는 데 도움이 될 수 있습니다. 전반적으로 재생 에너지는 많은 이점을 가지고 있지만, 효과적이고 지속 가능한 배포를 보장하기 위해 해결해야 할 과제가 여전히 남아 있습니다.

 

 - 주요 재생 에너지 관련 기업  -

 

혁신과 시장 점유율 측면에서 재생 에너지 분야를 선도하는 기업이 많이 있습니다. 다음은 재생 에너지 분야를 선도하는 몇 가지 기업입니다:

 

1.넥스트에라 에너지 

넥스트에라 에너지는 세계 최대의 풍력 및 태양광 에너지 생산업체로 미국과 캐나다의 30개 주에 진출해 있습니다. 이 회사는 또한 상당한 양의 에너지 저장 용량을 운영하고 있습니다.

 

2.Tesla

Tesla는 선도적인 전기 자동차 제조업체이지만, 태양광 패널과 에너지 저장 시스템을 포함한 재생 에너지 생산에도 관여하고 있습니다.

 

3.베스타스(Vestas)

베스타스는 세계 최대의 풍력 터빈 제조업체 중 하나이며 전 세계에 100GW 이상의 풍력 터빈을 설치했습니다. 이 회사는 80개국 이상에 진출해 있습니다.

 

4.Enel

Enel은 풍력, 태양광, 수력 등 재생 에너지에 많은 투자를 하고 있는 이탈리아의 다국적 에너지 회사입니다. 이 회사는 30개국 이상에 진출해 있습니다.

 

5.퍼스트 솔라(First Solar)

퍼스트 솔라는 박막 태양 전지 패널 제조를 전문으로 하는 미국 소재 회사입니다. 이 회사는 태양광 산업에서 상당한 시장 점유율을 차지하고 있으며 전 세계적으로 25GW 이상의 태양광 패널을 설치했습니다.

 

6.지멘스 게임사(Siemens Gamesa)

지멘스 게임사는 풍력 터빈 제조 분야의 글로벌 리더이며 업계에서 상당한 시장 점유율을 보유하고 있습니다. 이 회사는 90개 이상의 국가에서 사업을 운영하고 있으며 전 세계적으로 115GW 이상의 풍력 터빈을 설치했습니다.

 

7.캐나다 솔라 (Canadian Solar)

캐나다 솔라는 캐나다에 본사를 둔 태양광 패널 제조업체로 전 세계에서 사업을 운영하고 있습니다. 이 회사는 태양광 산업에서 상당한 시장 점유율을 차지하고 있으며 전 세계에 26GW 이상의 태양광 패널을 설치했습니다.

 

이 외에도 전 세계 재생 에너지의 성장과 발전에 크게 기여하고 있는 많은 기업이 있습니다.

 

이상, 에너지 변환 기술 중에 하나인 재생 에너지에 대하여 포스팅 해보았습니다.