유럽, 사하라 먼지로 고군분투

유럽에서 태양광 발전이 호황을 누리고 있으며, 유럽 전체 전력 생산량의 약 11%를 차지합니다. 그러나 사하라 사막의 미세먼지로 인해 태양광 발전의 효율이 심각하게 위협받고 있습니다. 북아프리카에서 발생하는 먼지 폭풍은 지면에 도달하는 햇빛의 양을 감소시킬 뿐만 아니라 태양광 패널을 손상시켜 정확한 전력 생산량 예측을 어렵게 만듭니다.

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사하라 사막의 먼지는 멀리까지 퍼져 나가면서 많은 유럽 국가의 태양광 발전 출력을 감소시킵니다.

유럽 지구과학 연합(EGU25) 총회에서 발표된 연구진에 따르면, 2019년부터 2023년까지 발생한 46건의 사하라 사막 먼지 관측 자료는 스페인, 포르투갈, 프랑스, 이탈리아, 그리스, 헝가리 등지에 광범위한 영향을 미친 것으로 나타났습니다. 사하라 사막 먼지는 대기 중 미세 입자가 빛을 흡수하고 산란시키는 능력으로 인해 태양 복사 집열 효율을 저하시킵니다. 또한, 먼지는 구름 형성을 촉진하여 상황을 더욱 복잡하게 만듭니다.

주요 문제 중 하나는 현재의 태양 예측 시스템이 짙은 먼지가 발생할 때 정확도가 떨어진다는 것입니다. 평균 에어로졸 농도에 의존하는 기존 대기 모델은 먼지 구름의 빠르고 불균일한 변동을 반영하지 못합니다. 오류가 발생하면 전력망 조정 시스템이 신속하게 조정되지 못해 전력 부족이나 더 비싼 대체 에너지원으로의 전환이 불가피합니다.

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사하라의 태양광 발전 프로젝트는 강한 햇빛을 활용하지만, 두꺼운 먼지 문제를 해결해야 합니다.

최근 여러 사건들은 사하라 사막 이남 지역의 먼지가 얼마나 심각한 영향을 미치는지 보여주었습니다. 2022년 3월, 스페인 남부를 뒤덮은 대규모 먼지 폭풍으로 태양광 발전량이 최대 80%까지 감소했습니다. 독일에서는 또 다른 먼지 폭풍으로 인해 발전량이 예측치의 거의 절반으로 줄어들었고, 이로 인해 전력망은 석탄 발전과 수입 전력으로 전환해야 했습니다. 이로 인해 비용이 상승하고 소비자들은 큰 부담을 지게 되었습니다.

먼지는 태양 복사에 영향을 미칠 뿐만 아니라 태양광 발전 시설에도 직접적인 영향을 미칩니다. 태양광 패널 표면을 덮고 있는 먼지층은 빛을 차단하여 에너지 변환 효율을 떨어뜨립니다. 습한 환경에서는 먼지가 쉽게 달라붙어 청소가 어려운 먼지층을 형성하고 보호 유리를 부식시킬 수 있습니다. 대형 태양광 시스템 청소는 간단하지 않으며, 용량 1MW당 최대 400~500유로의 비용이 소요될 것으로 예상됩니다.

이를 극복하기 위해 많은 연구팀이 기술 개선을 모색하고 있습니다. 스페인의 하엔 대학교는 먼지 축적을 줄이기 위해 초소수성 나노 코팅을 시험하고 있습니다. 다른 회사들은 비용과 기계적 세척으로 인한 손상 위험을 줄이기 위해 자동 무수 세척 시스템을 개발하고 있습니다.

한편, 기상학자들은 위성과 지상 센서의 실시간 먼지 데이터를 발전량 예측 모델에 통합하는 방안을 제안했습니다. 일부 실험 시스템은 유망한 결과를 보였는데, 먼지 농도 및 먼지-구름 상호작용 정보를 추가했을 때 정확도가 크게 향상되었습니다. 이는 유럽에서 점점 더 중요해지는 재생에너지의 역할을 안정화하는 데 필수적인 조치로 여겨집니다.

출처: https://khoahocdoisong.vn/chau-au-chat-vat-vi-bui-sahara-post1552965.html