재생에너지
재생에너지는 태양과 바람 물, 등 자연의 힘을 전기에너지로 만들어 사용하는 발전 방식이다. 탄소 배출을 하지 않으며 미세먼지 등 대기오염 물질을 발생하지 않는다. 세계적으로 기후변화 대응을 위해 탄소배출을 줄이기 위한 노력이 본격화되면서 재생에너지가 주목받고 있다. 발전단가가 점차 낮아지고 관련 투자가 증가하면서 글로벌 전력시장의 전체 발전량 중 재생에너지 비중은 점점 늘어나는 추세이다.
재생에너지 (2021년 기준) (출처 : 한국전력)
발전비중 : 7.5%
발전량 : 43.085GWh
재생에너지는 다양한 발전방식이 있다. 가장 쉽게 접할 수 있는 태양에너지는 열을 이용하는 태양열 에너지와 빛을 이용하는 태양광 발전이 있다. 태양열 발전은 거울을 이용해 한 점으로 태양빛을 모아서 집중된 열로 물을 끓인 후, 여기에서 발생하는 증기로 터빈을 돌려서 발전한다. 여러 개의 거울을 IT 기술로 제어해 태양빛을 모으기 때문에 넓은 부지와 햇빛이 강한 사막 지역에 많이 건설된다.
태양광발전은 빛의 입자가 특정한 물질에 닿으면 전자가 튀어나오는 ‘광전효과’를 기본원리로 한다. 전자가 튀어나오면서 N형 반도체와 P형 반도체를 결합시켜 만든 태양광 셀이 각각 다른 전하를 지니게 되는데 이 차이를 활용해 전류가 흐르게 하는 것이 태양광 발전이다. 태양광발전의 기본 단위인 태양광 셀은 크기가 작아 이를 타일처럼 배열해서 커다란 판으로 만든 것이 태양광패널, 또는 태양광모듈이다. 여러 장의 태양광패널을 직렬로 연결해서 사용하며 생산된 전기를 필요한 전압이나 주파수로 변환하는 인버터, 전체 전력시스템을 조율하는 컨트롤러로 구성된다. 태양광발전의 장점은 별도의 연료비가 필요 없고, 태양광 이외의 연료를 사용하지 않아 환경에 해로운 오염물질이 나오지 않는다는 점이다. 반면 날씨나 기후의 영향을 크게 받는다는 것은 태양광발전이 해결해야 할 과제다.
풍력발전은 바람으로 돌아가는 회전날개가 직접 터빈의 역할을 한다 간단한 구조로 자연의 힘을 이용할 수 있기에 재생에너지 중 가장 먼저 산업적 규모로 운영되기 시작했다 풍력발전기는 회전날개, 축, 발전기, 전선 외에도 발전기가 일정한 회전수로 돌아가도록 도와주는 기어 박스로 구성된다. 또 바람이 너무 강하게 불면 제동장치가 작동해 과열을 막아준다 풍력은 다른 에너지원에 비해 오염물질이나 온실가스 배출량이 현저히 적고 유지보수가 간편하나 소 음과 부피가 크다는 과제가 있다. 해상풍력발전은 이러한 단점을 해결할 수 있는 방법 중 하 나이다. 영국 등 세계적으로 해상풍력발전 시장이 증가하고 있는 추세이다.
해양에너지는 다양한 종류가 개발되고 있는데 바닷물 이용방식에 따라 조력에너지, 조류에너지, 파력에너지, 해수온도차 에너지로 분류할 수 있다. 조력에너지는 밀물과 썰물의 차가 큰 연안에 바닷물을 막는 댐과 수문을 설치해 수위 차이로 터빈을 회전시키는 방식이다. 연료가 불필요하고 발전량을 정확하게 예측 가능하나 바닷물의 염분에 발전설비가 노출되어 유지관리비가 많이 든다. 조류발전은 밀물과 썰물로 인한 바닷물의 흐름을 직접 이용하며 풍력과 유사한 방식으로 전기를 만든다. 비교적 안정적이나 대량의 조류가 충분한 빠르기로 흐르는 곳이 많지 않다. 파력발전은 파도의 운동에너지와 위치에너지를 이용해 터빈을 돌리는 방식이다. 설치 장소나 발전기의 유형 제약이 덜해서 소규모 발전도 가능하나 출력 변동이 심한 편이며 배의 운항이나 어업에 방해가 되므로 대규모 조성이 어렵다는 한계가 있다. 해수온도차 발전은 해수 표면의 온도와 심층의 온도 차이를 이용해 냉매를 증기로 만들어 터빈을 돌린다. 터빈을 돌리고 난 증기는 찬 바닷물로 다시 냉각, 액화하여 순환 사용이 가능하다.
태양광 폐모듈, 처리할 방법이 없다?
우리가 버리는 쓰레기들은
지자체에서 수거해 매립하거나 소각하며
재활용 쓰레기들은 재활용 업체에서 처리합니다.
그렇다면,
태양광 폐모듈은 어떻게 처리할 수 있을까요?
재활용이 불가능하다면
무조건 매립해야하는 걸까요?
정답은 '태양광 폐모듈도 재활용할 수 있다' 입니다.
먼저, 태양광 패널이 어떻게 구성되어 있는지 알아볼까요?
태양광 패널은 70%가
알루미늄, 유리, 은, 플라스틱 등으로 구성되어 있는데요.
이 중 95%를 재활용할 수 있습니다.
태양광 설비는 보통
20년~30년간 쓸 수 있습니다.
아직까지 대량의 태양광 폐모듈이 발생하고 있지 않지만,
내년부터 연간 9,665톤을 시작으로,
대량의 태양광 폐모듈이 발생할 것으로 예상되고 있습니다.
다행히 태양광 재활용 센터가 있습니다.
충북 진천에 태양광 재활용센터가 완공되어
현재 시범가동 중인데요.
올 하반기부터 본격 가동 예정으로
태양광 폐모듈 연간 처리량은 3,600톤으로 전망됩니다.
태양광 재활용 센터 재활용 과정
1. 프레임, 정션박스 분리 → 2. 백시트 제거
→ 3. 강화유리, 셀, 리본, EVA 시트 분리
→ 4. 부품 회수 및 재활용
태양광 재활용 센터는
폐모듈 수거 - 분리해체 - 재활용을 위한
전 주기 처리 시설을 갖추었습니다.
태양광 재활용 센터뿐만 아니라
민간기업에서도 폐모듈을
재활용하고 있습니다.
- 경북 김천 o 기업 3,600톤
- 경북 김천 ㅌ 기업 6,000톤
- 인천 ㅇ 기업 기존 600톤 + 3,000톤
- 전남 ㄹ 기업 2,000톤
- 전북 전주 ㅇ 기업 2,400톤
- 충북 진천 태양광재활용센터 3,600톤
민간기업의 태양광 폐모듈 재활용 시장 참여 활성화
태양광 재활용 기술 확보 및 민간이전으로
폐모듈 재활용 시장은 더욱 활성화 될 예정입니다
EPR(생산자책임재활용) 제도 도입
2023년부터는 태양광 모듈에 EPR(생산자책임재활용)*를
도입하여 폐모듈의 일정량 이상을
재사용, 재활용 하도록 제도적으로 뒷받침할 예정입니다.
* EPR(Extended Producer Responsibility)
생산자(제조, 수입자)에게 폐기물을 회수하여
재활용하는 의무를 부여하는 제도
태양광 폐모듈 재활용 요약정리
□ 태양광 폐모듈도 재활용할 수 있다
□ 충북 진천의 태양광 재활용 센터 준공 완료
□ 민간기업의 태양광 폐모듈 재활용 시장 진입 활성화
□ EPR(생산자책임재활용) 제도 도입 추진
기후변화 대응과 탄소중립을 위한 노력을 통해
에너지 선순환 체계를 만들 수 있길 바라봅니다!
정책
(단위 : %. 2015년 기준)
자료 : 국제에너지기구 (IEA)
민간과 공공기관이 제안한 프로젝트 가운데
5GW 규모의 프로젝트를 집중 추진
대형발전사의 재생에너지공급의무화(RPS) 비율을 단계적으로 상향 조정하여 대규모 프로젝트 추진 유도