[태양전지 교과서] Week 2 - Electricity Market

그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다

Prof. Christophe Ballif

Grid parity는 중요하다. (Grid parity: 신재생에너지 등 대체 에너지의 가격이 화력 발전 등 화석 연료로 생산한 전력의 단가보다 저렴해지는 상황) Grid parity가 많은 곳에서 생각보다 일찍 이뤄지고 있다. 우크라이나 전쟁으로 인해 더 촉진되고 있다. 태양광 에너지가 미래 시대에 large fraction energy source가 되어 integration되기 위해 어떤 조건이 필요할까?

​

풍력, 수력, 지열 등 다른 신재생에너지와 조화를 이뤄야 한다. 그리고 전력을 보관할 reservoir도 필요하고 응급 시에 필요한 generator, flexibility를 높이기 위한... 여러 가지가 필요하다.

2022년에는 풍력과 태양광의 비율이 유럽 지역에서 23%를 넘어서면서 gas의 비중을 처음으로 넘었다.

​

신재생에너지를 잘 활용하기 위해서는 배터리가 정말 중요하다. 그래서 배터리를 이용한 storage가 점점 증가하고 있다. 낮아진 LCOE와 함께 2050년에는 태양광의 전력 생산량이 63TW가 될 것으로 예상된다.

현재는 automotive battery pack의 가격이 120~150$/kWh에 머물고 있지만, Bloomberg NEF에 따르면 2024년에는 94$/kWh, 2030년에는 62$/kWh로 줄어들 것이라고 생각했다. 근데 이 발표는 우크라이나 전쟁 전이라 조금 다를 수도 있다. 아무튼 배터리는 신재생에너지의 피크 시간대에 전력을 저장할 수 있는 가장 싼 방법이다.

​

low cost electricity를 위해 전기를 어떤 방식으로 수송할 수 있을까? HV-DC라는 방식을 이용해 long distance 수송할 수도 있고, 수소 경제를 통해서도 수송할 수 있다. 이 경우, 전기 대신 수소나 암모니아 형태로 에너지를 운반한다. 아니면 더 나아가서 수소와 이산화탄소를 융합시켜 CH4 형태로 운반할 수도 있다.

스위스에서 PV 시장은 꾸준히 증가하여, 2022년에는 1GW로 평가된다. 2022년이 끝날 때쯤에는 4.2GW가 설치되어 연간 스위스 내 전력 소비량의 6% 이상을 충당한다.

solar panel 50GW를 수입하는 것은 30년간의 전력 소비량을 충족시킬 수 있다. 하지만, 이를 fossil fuel로 환산하면 2년 치의 전력 소비량만 충족시킬 수 있다. (이 부분은 사실 잘 못 들어서 모른다)

​

아무튼 세계의 PV module production이 증가해서 요즘에는 연 간 1~1.5TW정도의 증가량을 보이고 있다.