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1. 태양열 발전
1. 원리
1) 개요
(1) 태양 에너지를 반사경 등으로 모아 고온의 열을 얻고, 이를 집열장치에 저장한 후 보일러에서 물을 가열하여 증기를 발생시켜 터빈과 발전기를 회전시켜 전기를 생산한다.
(2) 기본적으로 기력 발전과 동일한 발전 사이클을 따른다.
즉, 태양광 → 반사경 → 집열기 → 보일러 → 증기 → 터빈 → 발전기 → 복수기 순으로 구성된다.
2. 특징
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 1) 무한한 에너지원 | 태양 에너지는 고갈되지 않고 지속적으로 사용 가능 |
| 2) 무공해 자원 | 오염 물질이 발생하지 않으며 청정하고 안전 |
| 3) 지역 제약 없음 | 다양한 지형과 환경에서도 적용 가능 |
| 4) 에너지 밀도 낮음 | 지구 전체에 고르게 퍼져 있어 단위 면적당 집열량이 작음 |
| 5) 경제성 낮음 | 야간에는 사용 불가, 초기 설치 비용과 저장 시스템 구축 필요 |
2. 태양광 발전
1. 원리
1) 개요
(1) 태양광 발전은 태양전지 Solar Cell를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 방식이다.
(2) 태양 빛을 받으면 전자와 정공이 이동하면서 직류 전류가 생성되며, 이를 인버터로 교류로 변환하여 계통에 연계한다.
2) 개념 흐름
태양광 → 태양전지 → 인버터 → 계통 연계장치 → 송전망
→ ESS 축전장치
→ 시스템 제어장치
2. 태양전지의 구조
1) 구조 원리
(1) 태양 빛이 P형 반도체와 N형 반도체의 접합부에 도달하면 전자와 정공이 분리된다.
(2) 이들 전하가 외부 회로를 따라 이동하면서 전류가 생성된다.
2) 흐름
태양광 → 전자 발생 → 전자 이동 → 외부 회로 → 정공 이동 → 전류 발생
3. 특징
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| 1) 운전 용이성 | 기계적 회전부가 없어 고장률이 낮고 유지 관리가 간편 |
| 2) 전압 품질 문제 | 발전된 전기가 DC이므로 인버터에서 고조파 발생 가능 |
| 3) 전력 밀도 낮음 | 변환 효율이 낮고 설치 면적 대비 출력이 작음 |
| 4) 경제성 낮음 | 제조 단가가 높고, 에너지 전환 효율이 낮음 |
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