오는 2013년 대구 세계에너지총회가 열리는 대구에 국내 최초로 태양열발전소가 세워진다. 국내에서는 처음으로 시도되는 타워형 태양열발전 플랜트 R&D 과제에 대구시가 선뜻 부지를 제공하겠다고 나선 것이다.
대구시는 국내 최초이자 해외에서도 드문 태양열발전플랜트가 들어서면 대구 WEC 총회에서 세계에 한국의 앞선 재생에너지 기술을 보여줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.
신재생에너지 전략기술개발사업의 하나로 선정한 ‘200kW급 타워형 태양열발전 플랜트’ 개발과제는 순수 국내기술로 태양열발전시스템을 개발, 운영함으로써 국내 보급 기반을 구축하는데 목표를 두고 있다.
대구도시가스를 비롯해 맥테크, 디아이씨, 씨엠에스테크놀로지 등 각 요소기술 분야의 기업이 참여하고 있다.
1994년부터 태양열발전 기술개발에 매달려온 한국에너지기술연구원을 비롯해 3개 대학이 참여한다. 에기연은 반사판(heliostat), 흡수기, 열저장기 등 핵심 부품 연구 및 설계를 수행하고, 서울산업대가 반사판 설계 및 제어시스템 개발, 인하대가 태양열발전 시뮬레이터, 충주대는 증기발생기 열전달 연구 등을 맡았다.
단위 모듈 크기의 플랜트를 개발해 앞으로 대규모로 발전소를 확대할 수 있도록 한다는 것이다. 이를 통해 원천기술을 확보하고 효율이나 내구성 등을 향상시켜 세계시장에서 우위를 선점할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이번 태양열발전 플랜트에 필요한 기술은 크게 태양에너지를 모으는 것과 이를 통한 발전, 두 가지로 나눌 수 있다.
태양에너지를 얻기 위해서는 우선 햇빛을 반사시켜 흡수기로 보내는 반사판이 있어야 한다. 다음은 태양을 따라 반사판을 움직여주는 추적시스템. 자동차의 기어를 만드는 기술이 여기에 적용된다. 더 정확하게, 더 싸게 만드는 것이 관건이다.
다음으로는 모아진 태양에너지에서 발생하는 열을 흡수하고 공기를 통과시키는 흡수기가 있다. 여기서 발생하는 뜨거운 공기를 가지고 국내에서 이미 개발된 스팀터빈을 돌려 전력을 생산하게 된다.
최종 목표는 흡수기를 통과하는 공기의 온도를 800~1000℃, 발전효율은 13% 이상(시스템 기준)을 달성하는 것으로 정했다. R&D 단계에서의 시스템 구축비용은 kW당 1500만원대로 하고, 실제 상용화 모델은 절반 수준인 750만원까지 낮출 계획이다.
과제가 성공리에 추진되면 발전단가의 경우 국내에서는 kWh당 400~500원, 중동이나 아프리카와 같은 고일사지역에서는 150원 이하 수준도 가능하다는 전망이다.
당초 계획에 따르면 올해 시제품을 제작해 2011년 상반기 중 모든 설치를 완료하고 남은 과제 기간 동안 실증운전을 할 계획이다. 총 116억5000만원이 투입되는 이 사업은 오는 2011년 9월 완료될 예정이다. 정부가 71억5000만원을 지원하고, 나머지 45억원은 민간이 투자한다.
