UAE, 5000㎿ 전력 생산 태양열 공원 만든다
UAE, 5000㎿ 전력 생산 태양열 공원 만든다
  • 조강희 기자
  • 승인 2018.04.30 11:05
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집광형 태양열발전 기술 활용…137억달러 투입 두바이에 건설
모하메드 빈 라시드 알 마크툼 태양열 공원 완공 조감도
모하메드 빈 라시드 알 마크툼 태양열 공원 완공 조감도

[한국에너지신문] 국내 원자력발전 수출로 우리에게도 친숙한 아랍에미리트(UAE)가 두바이에 집광형 태양열 발전을 주제로 한 세계 최대 규모의 공원을 건설하고 있다.

관련 외신에 따르면 현지 ‘모하메드 빈 라시드 알 마크툼 태양열 공원’은 재생에너지 산업 발전의 전초기지로 세워진다. 이 공원 개발에는 137억 달러(14조 6000억원)가 투입되며 2030년 완공되면 다양한 태양열 발전 방식으로 5000㎿의 에너지를 생산할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

사막 모래 위에 태양열 패널이 들어서고, 이를 기반으로 청정에너지 혁신 센터가 들어선다. 집광형 태양열발전(CSP) 기술을 활용해 세워진 260m 높이의 ‘태양열 타워’도 건설된다. 이 건물은 거울을 활용해 태양열을 모으고 열을 만들어내는 역할을 하게 된다.

현지에는 공원 외에도 다양한 재생에너지 개발사업이 이어진다. 한편 UAE 정부는 1630억 달러(174조원)를 투입해 2050년까지 자국에서 소비되는 에너지의 절반가량을 청정에너지 발전을 통해 생산하겠다고 공언했다. 현재 청정에너지 비중은 1%에 불과하다.

하지만 이러한 계획이 불가능하기만 한 것은 아니다. 현지 재생에너지 기업인 마스다르는 지난 2013년 세계 최대 집광형 태양열 발전소(CSP)인 샴스(Shams)-1의 가동을 시작했다.

프랑스 에너지 기업인 토탈과 스페인 에너지 인프라 기업인 아벵고아와 제휴해 건설한 이 발전소는 2.5㎢ 넓이에 100㎿ 규모로 아랍에미리트의 2만 가구에 전력을 공급하고, 매해 약 17만 5000톤의 이산화탄소를 저감할 수 있다.

이 사업에는 3년간 6억 달러가 투자됐다. 아랍에미리트 아부다비 서부에 위치한 샴스 1은 마스다르가 60%, 토탈이 20%, 아벵고아가 20% 소유한 공동 사업인 샴스파워컴퍼니가 개발했다.

마스다르의 재생에너지 포트폴리오는 68%의 걸프만 재생에너지 용량과 전 세계 집광형 태양열 총 발전용량의 10%를 차지하고 있다. 샴스 1은 768개의 추적 트로프 집광기에 장착된 25만 8000개의 거울이 장착됐다.

직사광선에서 열을 유류-충전 파이프로 집열해 증기를 생성하고, 그 증기가 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 순환 효율을 극대화하기 위해 터빈에 들어가는 증기에 열을 가하는 부스터를 이용한다. 물 소비량을 줄여주는 건식 냉각시스템을 채용해 아부다비 서부 사막 지역에 최적화했다. 

>>집광형 태양열발전 (CSP, Concentrated Solar Power) 이란

집광형 태양열발전 기술은 넓은 면적에 걸쳐 내리쪼이는 태양광을 거울이나 렌즈를 사용해 작은 면적에 집광(集光)시켜 얻는 태양열 에너지로 전기를 생산하는 기술이다.

집광된 빛은 먼저 열로 변환되고 변환된 열에너지가 스팀 터빈을 작동시켜 연결된 발전기를 통해 전기를 생산한다. 따라서 태양광이 직접 교류 전기로 변환되는 태양광 발전 기술과 구분된다.

탑형 태양열발전시스템은 평판식 반사경으로 태양의 움직임에 따라 빛을 최대한으로 모으기 위해 각도를 실시간 조정하는 장치가 있다. 이렇게 모인 빛에 의해 생성된 열이 열을 흡수하는 장치(흡열기)로 내려가면 열전달을 통해 저장 매체를 가열한다.

매체로는 열전달 및 저장 용량이 큰 용융염(molten salt)이 사용된다. 증기 드럼을 통해 생산된 증기는 터빈을 구동시키는데 이를 통해 발전기에서 전기가 생산된다.

태양열발전은 열에너지를 다른 산업의 열원으로도 이용할 수 있는데, 금속 가공, 해수담수화, 수소 생산 공정처럼 고온의 열이나 스팀을 이용하는 공정이나 알루미늄 제련 등 다양한 고온 화학 공정에도 활용이 가능하다. 


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