부유식 태양광 패널은 탈탄소화를 향한 실행 가능한 경로입니까?

탈탄소화는 이름에서 알 수 있듯이 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 제거하거나 감소시키는 것을 의미합니다. 넓은 의미에서 목표는 저탄소 에너지원의 사용으로 전환하는 것입니다. 

이제 우리 모두는 왜 대기에서 이산화탄소를 줄이거나 제거해야 하는지 알고 있습니다. 거의 10년 전, 세계는 파리 계약, 산업화 이전 수준보다 지구 온난화를 섭씨 2도 이하로 제한하고, 무엇보다도 1.5년까지 순 탄소 중립을 추구하여 지구 온난화를 섭씨 2050도로 제한하는 진지한 계획을 수행해야 한다고 주장했습니다. 

탈탄소화는 세계 미래에 매우 필요하고 시급한 과제이므로 정부, 기업, 그리고 사회 공동체 전체가 이를 가속화할 방안을 강구하고 있습니다. 그러나 이를 위해서는 친환경 전기와 친환경 분자를 기반으로 하는 대체 에너지원을 기반으로 하는 근본적으로 다른 에너지 시스템이 필요합니다. 한 새로운 연구는 부유식 태양광 패널을 탈탄소화의 한 방법으로 활용할 가능성을 제시했습니다. 하지만 이러한 패널이 실현 가능한 것일까요? 함께 살펴보겠습니다. 

저탄소 부유형 태양광 어레이 배치를 위한 글로벌 잠재력

Bangor 및 Lancaster 대학과 영국 생태 및 수문학 센터의 연구진 팀은 다음과 같은 노력을 기울였습니다. 생성할 수 있는 전력량을 계산합니다. 부유식 태양광 어레이를 배치하여 공급합니다. 구체적으로 연구원들은 전 세계 약 68,000개의 호수와 저수지에서 부유형 태양광 발전의 일일 전기 출력을 계산했습니다. 

태양광 기술 설치에 가장 적합한 것으로 간주되려면 해당 지점은 인구 밀집 지역에서 10km 이내이어야 하며 보호 지역에 위치하지 않아야 합니다. 또한 호수와 저수지는 10년에 XNUMX개월 이상 건조하거나 얼어붙은 상태로 남아 있어서는 안 됩니다. 이 호수와 저수지 표면적의 XNUMX%만이 계산에 고려되었습니다.

이러한 모든 고려 사항과 고도, 위도 및 계절 요인에 따라 달라지는 이 호수의 FPV에서 발생하는 연간 잠재적 전력 생산량은 1302TWh로, 이는 영국의 연간 총 전력 수요의 약 XNUMX배입니다.

결과를 통해 연구자들은 이 방법의 글로벌 가능성을 더 깊이 조사하고 조사하게 되었습니다. 국가별로는 87개국이 FPV로 전체 전력 수요를 충족할 수 있습니다. 이 92개 지역에는 파푸아뉴기니, 에티오피아, 르완다가 포함되었습니다. 반면에 볼리비아와 통가 같은 국가에서는 이러한 수단을 통해 수요의 최대 XNUMX%와 XNUMX%를 충족할 수 있습니다. 

아프리카, 카리브해 지역, 남미, 중앙아시아 등 여러 국가에서는 FPV를 배치하여 연간 전력 수요의 40~70%를 충족할 수 있습니다. 핀란드와 덴마크 같은 선진국도 이러한 자원에서 각각 연간 수요의 17%와 7%를 끌어낼 수 있습니다. 

FPV는 탈탄소화된 전기를 생산하여 물 부족 문제를 해결할 수도 있습니다. 어떻게 가능할까요? 다음 시간에는 그 해결책을 간략하게 살펴보겠습니다.

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FPV가 물 부족을 줄이는 방법

직설적으로 말하면 FPV는 증발을 통한 물 손실을 완화하여 물 부족을 줄일 수 있습니다. 수많은 과학적 연구는 FPV 시스템이 전 세계 저수지와 호수에서 증발하는 물 손실을 줄여 물 부족을 완화하는 가장 효율적인 전략 중 하나가 될 수 있다는 주장을 확증합니다. FPV가 증발 수분 손실을 줄이는 데 도움이 되는 방식은 두 가지로 나뉩니다. 

첫째, FPV는 그늘을 제공하고 수면 온도를 낮춰줍니다. 이러한 음영 처리는 잠열 유속 및 증발의 핵심 동인 중 하나인 공기-물 경계면의 증기압 구배를 억제하는 데 도움이 됩니다. 

음영 효과 외에도 FPV는 바람 장벽 역할도 합니다. 풍속은 증발률과 직접적인 상관 관계가 있으며, 감쇠된 바람은 완화 요인으로 작용합니다. 논문의 주 저자인 Bangor University의 Lastyn Woolway 박사는 FPV의 장점에 대해 이야기하면서 다음과 같이 말했습니다. 다음과 같이 말했습니다.

“FPV 배치를 위한 현실적인 시나리오를 만들기 위해 설정한 기준에도 불구하고 주로 일조량이 높은 저소득 국가뿐만 아니라 북유럽 국가에서도 전반적으로 이점이 있습니다. 우리가 선택한 기준은 보호 지역의 호수와 같은 명백한 제외 사항뿐만 아니라 배포 비용과 위험을 줄일 수 있는 요소를 기반으로 했습니다."

이는 추가적인 이점을 제공하는 탈탄소화를 향한 실행 가능한 경로입니다. 그러나 다른 많은 전략은 종종 화석 연료 사용 및 탄소 생성과 관련된 주요 산업 공간이 효과적으로 탈탄소화되는 데 도움이 될 수 있습니다. 다음 부분에서는 그러한 산업에 대해 논의하고 가능한 탈탄소화 경로를 조사합니다.

화학

예측 분석, 고급 시각화, AI 기반 에너지 관리 도구를 사용하면 화학 산업이 자원과 에너지 효율성을 향상하는 데 도움이 될 수 있습니다. 식물 또는 동물성 지방, 설탕, 리그닌, 헤미셀룰로오스, 전분, 옥수수 또는 설탕과 같은 지속 가능한 폐기물 또는 바이오 기반 공급원료를 점점 더 많이 사용할 수 있습니다. 이 산업이 탈탄소화 목표에 긍정적으로 기여할 수 있는 또 다른 잠재적 경로는 폴리머, 고무, 배터리, 포장재, 용제, 열 전달 유체 및 윤활제와 같은 순수 재료의 생산을 피하는 것입니다.

석유 및 가스

석유 및 가스 기업은 성공적인 탈탄소화를 위해 과감한 조치를 취해야 합니다. 일부 기업은 이미 재생 에너지 역량을 구축했으며, 다른 기업은 저배출 및 무배출 제품 포트폴리오를 확장하기 위해 태양광 설치업체나 전기 자동차(EV) 충전소와 같은 보조 부문의 기업을 인수하고 있습니다.

추가적으로, 이산화탄소를 원료로 전환하는 옵션도 있습니다. 이산화탄소를 공급원료로 사용하면 잠재적으로 수십억 달러 규모의 시장을 창출할 수 있습니다. 예를 들어, C2CNT와 같은 회사 용융 전기분해를 사용하여 이산화탄소를 강철보다 강하고 전도성이 높은 탄소 나노튜브로 직접 변환합니다.

전력 유틸리티 및 재생 에너지

이 분야에서는 오랫동안 탈탄소화에 적극적으로 대처해 왔습니다. 그러나 개선의 여지가 있습니다. 업계 관계자들은 더욱 도움이 되고, 간소화되고, 효과적인 규제 환경을 옹호해야 합니다. 

운영을 원활하게 하고, 잘 조율되고, 최적화하려면 기업은 린(lean) 조직 구조를 강화하는 디지털 도구로 시기적절하게 전환해야 합니다. 새로운 성장 전략 발굴의 필요성도 커졌습니다. 

광업 및 금속

광업 부문에서는 기업들이 배출량 상쇄를 위해 재생 에너지에 투자하고 있습니다. 예를 들어, BHP는 호주 퀸즐랜드 주에 새로운 태양광 및 풍력 발전소를 개발하는 계약을 체결하여 해당 지역의 석탄 사업을 태양광 발전으로 운영함으로써 20년간 호주 내 간접 배출량을 XNUMX% 감축할 수 있게 되었습니다. 지금까지 광업 기업들은 운영 과정에서 발생하는 배출량을 효과적으로 관리할 수 있는 위치에 있습니다. 하지만 기업들이 더욱 관심을 갖고 적극적으로 대응해야 할 부분은 가치 사슬에서의 배출량입니다. 

산업 부문과 정부는 특히 탄소 배출량과 관련하여 환경에 미치는 영향을 지속적으로 평가하는 반면, 개별 기업은 혁신적인 솔루션을 내놓고 있습니다. 다음 몇 가지 부분에서는 그러한 회사 몇 개를 살펴보겠습니다. 

# 1. 씨엘 앤 테르 인터내셔널

설립 2006년 태양광 시스템 통합 전문가로, 씨엘 앤 테르 인터내셔널 ㈜는 2011년부터 대규모 수상태양광발전소를 개발해 왔습니다. 일본 Ondani Ike, 대만 창빈 3·4호기, 인도 Tata Steel Jamshedpur, 프랑스 Montpezat, 미국 Canoe Brook 등 전 세계에 수상태양광을 설치해왔습니다. , 그리고 더 많은. 

이 회사는 30년 이상의 테스트 및 현장 경험을 보유하고 있으며 발전소를 통해 280년 이상 수상 태양 에너지를 생산해 왔습니다. 이 회사의 작업은 전 세계적으로 XNUMX개 수상 태양광 프로젝트에 걸쳐 진행됩니다. 

회사의 전체 사업 내용을 자세히 다루지는 않겠지만, 주력 제품 중 하나인 Hydrelio Air Optim에 대해서는 자세히 살펴보겠습니다. 유연한 부유형 태양광 시스템인 이 제품은 2010년 세계 최초로 특허를 받고 산업화된 부유형 태양광 솔루션인 Hydrelio Classic의 진화된 버전입니다. 이 솔루션은 최대 시속 210km(130마일)의 강풍에도 견딜 수 있으며, 이는 1625파스칼의 동압에 해당합니다. 자외선 안정화 기술로 최대 30년의 내구성을 자랑합니다. 파장에 따라 최대 1m 깊이의 해안 및 근해 조건에도 효율적으로 적응할 수 있습니다. 최고급 소재로 제작되어 내식성과 음용수 사용에 적합합니다. 

Ciel & Terre에는 Ciel & Terre라는 자회사도 있습니다. 플로팅 솔라 영국. 영국에 Hydrelio 시스템을 공급할 예정입니다. 회사 자체에서 발표한 수치에 따르면 현재까지 Ciel & Terre는 거의 740,000톤에 달하는 이산화탄소를 줄이는 데 도움을 주었습니다.

# 2. 교세라글로벌

탈탄소 사회 구축을 위해 탁월한 노력을 기울여온 또 다른 기업은 교세라글로벌. 혁신적이고 획기적인 솔루션 중 하나에는 Kyocera 직원이 주거용 옥상에 설치한 FIT 태양광 패널이 포함됩니다. 이러한 패널에서 생성된 잉여 전력은 Kyocera 소유의 Kyocera non-FIT 및 JEPX+ 태양광 발전소에서 생성된 전력과 함께 Digital Grid P2P 플랫폼으로 유입되며, 이는 이후 비화석 전력으로 Kyocera Yokohama Nakayama 시설에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 

교세라는 수상 태양광 패널 솔루션 구축 분야에서 검증된 기업입니다. 2018년에는 일본 최대 규모의 13.7MW 수상태양광발전소. 지바현 수도국이 관리하는 산업용 저수지 표면에 건설된 이 발전소는 표면적 180,000m2(44에이커 이상)입니다. 

50,904개의 교세라 태양광 모듈이 설치되어 연간 약 16,170MWh를 생산하며, 이는 일반 가구 약 5,000가구에 전력을 공급할 수 있습니다. 전력은 TEPCO Energy Partner, Incorporated에 매각되었습니다. 이 프로젝트는 원래 환경에 대한 부담을 줄이는 데 도움을 줄 기업을 찾는 지바현 공기업청에 의해 시작되었습니다.

이 발전소가 가동될 당시, 교세라 솔라 TCL 시설은 이미 일본 전역에 60개가 넘는 태양광 발전소를 건설했고, 농경지가 아닌 일본의 담수 댐과 저수지를 활용해 XNUMX개의 부유형 태양광 발전소를 개발했습니다. 

사용 가능한 최신 데이터에 따르면교세라 글로벌의 1,492,672년 31월 2023일로 끝난 XNUMX개월 동안의 매출 수익은 XNUMX백만 엔이었습니다. 

부유형 태양광 패널과 탈탄소화의 미래

세계은행이 발표한 보고서에 따르면 수상태양광발전소 건설 가능성 인도에서는 대규모 구현에 대한 특정 장벽이 존재합니다. 이러한 장벽은 글로벌 시나리오에도 적용됩니다. 부유형 패널에서 태양광 발전을 생성하는 것은 지상에 설치하는 것보다 비용이 더 많이 들 수 있습니다. 해상 태양광 발전소의 적격성 기준에 대한 명확성이 부족합니다. 이러한 시설을 건설하는 데 도움이 되는 장비의 제조 능력은 많은 경우에 제한되어 있습니다. 

세계은행은 또한 공급자가 채택을 가속화하고 극대화할 수 있는 방법을 언급했습니다. 이는 국가의 전반적인 태양광 에너지 목표를 수립하기 위해 부유형 태양광 발전 용량에 대한 명확한 목표를 수립할 것을 주장했습니다. 

우리가 논의를 시작한 실험과 마찬가지로, 시장에 긍정적인 신호를 주고 프로젝트 개발 프로세스를 간소화하기 위해 수상 태양광 프로젝트를 위한 잠재적 부지 저장소를 만들 것을 권고했습니다. 

가까운 미래에 FPV 주도 태양광 발전이 성장하려면 품질을 보장하기 위해 표준화된 절차와 인증에 따라 부유식 태양광 장비 제조를 장려하고 장려해야 합니다. 아직은 신흥 분야이기 때문에 해당 사업에 대한 신뢰성 있는 타당성 조사를 실시할 수 있는 기관에 대한 투자가 필요할 것이다.

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