중국, 소금 평원, 바다, 사막에 태양광 발전소 '건설'

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오늘날 재생 에너지 개발은 전 세계적인 합의가 되었으며, 태양광 발전 생산은 중요한 에너지 전환 방향입니다. 국제 에너지 기구(IEA)에 따르면, 세계 가 탄소 순제로를 달성하는 2050년에는 전기 생산의 약 90%가 재생 에너지에서 나올 것이며, 이 중 태양광과 풍력이 약 70%를 차지할 것입니다.

중국은 현재 태양 에너지 분야에서 세계를 선도하고 있습니다. 중국 태양광 산업 협회의 데이터에 따르면, 2013년에 중국의 신규 설치 용량은 10.95GW(기가와트)로, 처음으로 독일을 제치고 세계 최대 태양광 시장이 되었으며 지금까지 이 성장률을 유지하고 있습니다. 2022년에는 이 수치가 87.41GW에 달해 전년 대비 59.3% 증가할 것으로 예상되며, 중국은 10년 연속으로 세계 최대 신규 태양광 설치 용량을 보유한 국가가 될 것입니다.

중국 허난성의 태양광 발전소에 설치된 태양광 패널. (사진: 로이터) — 중국 허난성 의 태양광 발전소에 설치된 태양광 패널. (사진: 로이터)

현재 중국은 대규모 태양광 및 풍력 발전소 건설에 계속 투자하고 있지만, 청정 에너지 생산을 최적화하기 위해 다기능 통합 발전소에 중점을 두고 있습니다.

샤먼 대학 중국 에너지 경제 연구 센터 소장인 린보창은 글로벌 타임스와의 인터뷰에서 토지 이용에 대한 통합적 접근 방식은 이해관계자들이 더 많은 수익을 창출하는 데 도움이 되며 여러 시장에서 동시에 강력히 홍보되고 있다고 말했습니다.

조력 통합 태양광 발전소

태양광과 조수 에너지를 모두 이용해 전기를 생산하는 중국 최초의 하이브리드 발전소가 2022년 6월 중국 동부 저장성 원링시에서 본격 가동을 시작했습니다.

이 공장은 133헥타르가 넘는 부지에 건설되었으며, 185,000개의 태양광 모듈이 설치되어 있습니다. 연간 전력 생산량은 1억 kWh가 넘으며, 이는 약 3만 가구의 연간 전력 수요를 충족합니다.

이 프로젝트는 깨끗한 전기 생산을 위해 두 가지 친환경 에너지원을 통합적으로 활용하는 국가의 최신 접근 방식을 보여줍니다.

태양광과 조수 에너지를 모두 이용하는 중국 최초의 하이브리드 태양광 발전소가 중국 동부 저장성 원링시에 있습니다. (사진: CFP)

태양광 에너지 공급은 간헐적이고 공급이 불가능하기 때문에, 햇빛이 없는 밤에는 폭풍우가 칠 때 전력 공급이 불안정해져 최대 이용 용량에 도달하기 어렵습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전문가들은 수력 발전과 태양광 발전 간의 운영 및 조절 시스템 모델을 연구하여 제안하여 안전하고 안정적인 전력원을 만들었습니다.

따라서 이 100MW(메가와트) 설비 용량의 발전소는 달의 중력을 이용해 바다에 조수를 만들어 밤에도 에너지를 공급할 수 있습니다.

중국에너지그룹의 펑슈천(Feng Shuchen) 부사장은 중국미디어그룹 (CMG)에 "이 프로젝트는 태양광과 조력발전을 결합하여 새로운 에너지를 종합적으로 활용하는 새로운 모델을 만들어냈습니다."라고 말했습니다.

그는 이러한 통합 프로젝트가 혁신과 개발 효율성을 촉진하여 에너지 구조 개혁을 가속화하고 중국의 산업을 업그레이드하는 데에도 기여할 것이라고 덧붙였다.

동일한 규모의 화력발전소와 비교했을 때, 하이브리드 발전소는 연간 약 28,716톤의 표준 석탄을 절약하고 76,638톤의 CO2 배출량을 줄일 수 있습니다.

풍력 터빈과 통합된 태양광 발전소

2022년 11월, 중국은 세계 최초로 해상 부유형 태양광 발전소를 가동했습니다. 이 프로젝트는 중국 국가전력투자공사(SPIC)가 시행하며, 태양광 에너지 솔루션 분야를 선도하는 노르웨이 그룹인 Ocean Sun의 기술을 적용합니다.

이 프로젝트의 주목할 점은 해상 부유형 태양광 발전소가 풍력 터빈 시스템과 통합되어 있다는 점으로, 이를 통해 태양광과 풍력 터빈이 통합된 최초의 발전소가 탄생했습니다.

중국에서 해상 풍력 터빈과 결합된 부유형 태양광 기술. (사진: 오션선)

SPIC는 성명을 통해 이 프로젝트는 더 높은 효율성과 더 낮은 에너지 평준화 비용을 갖춘 해상 하이브리드 발전소의 잠재력을 끌어낼 것이라고 밝혔습니다.

다른 지역에서도 이러한 유형의 통합 공장 모델이 점차 구체화되고 있습니다. 광둥성 차오저우시 관리들은 또한 대만 해협에 43.3GW 규모의 해상 풍력 발전소 건설 계획을 발표했습니다.

"이번 프로젝트는 Ocean Sun과 수상 태양광 산업에 있어 중요한 이정표입니다. SPIC가 자금을 지원한 프로젝트의 성공과 Ocean Sun 솔루션 적용은 온실가스 배출량 감축 목표가 국경 간 개발을 통해 달성될 수 있음을 보여주었습니다. 중국에 있는 Ocean Sun 팀을 통해 SPIC와 긴밀한 협력을 이어갈 수 있게 되어 기쁩니다." 라고 Ocean Sun CEO Borge Bjorneklett는 말했습니다.

소금밭과 통합된 태양광 발전소

중국 톈진의 1,333.33헥타르(13.3제곱킬로미터) 규모의 소금밭에 위치한 이 3가지 기능을 모두 갖춘 태양광 발전소는 1,868개의 표준 축구장 크기의 토지를 이용해 태양광 패널에서 에너지를 생산하고, 태양광에서 소금을 생산하고, 수산물을 재배하는 세 가지 기능을 동시에 수행합니다.

톈진 태양광 발전소는 매년 약 15억 kWh의 청정 전기를 생산하여 150만 가구의 전력 수요를 충족하는 것으로 추산됩니다. 7월 8일, 이 공장은 도시의 전력망에 연결되면서 새로운 진전을 이루었습니다.

중국 장쑤성의 현대식 수상 산업단지에 태양광 패널을 설치하여 황무지, 강둑, 호수, 옥상 등을 최대한 활용해 태양광 발전 프로젝트를 구축하고 있습니다. (사진: 글로벌타임스)

이곳의 태양광 패널 간격은 일반 거리의 거의 두 배인 14m로 확장되었고, 다른 태양광 발전소에서처럼 40도 각도로 기울어진 패널이 아닌 17도 각도로 기울어져 있어 소금 제조 과정에 필요한 햇빛의 양을 극대화합니다.

이 세계 최대 규모의 통합 프로젝트를 성공으로 이끄는 또 다른 차이점은 태양광 패널이 앞면과 뒷면 모두에서 에너지를 흡수하도록 설계되어 전력 생산 효율이 5~7% 증가한다는 것입니다.

프로젝트팀이 발표한 보고서에 따르면, 이 프로젝트가 최대 용량으로 운영될 경우 연간 50만 톤의 표준 석탄을 절약하고 125만 톤의 CO2 배출량을 줄일 것으로 예상됩니다.

사막화 방지를 위한 태양광 발전소

중국 북부 내몽골 자치구의 쿠부치 사막에 위치한 이 사막화 방지 통합 태양광 발전 시설은 중국 싼샤 기업과 내몽골 에너지 그룹이 공동으로 개발한 프로젝트입니다. 2022년 12월 말부터 공사가 진행 중입니다.

사막 발전소 프로젝트는 중국이 녹색 전환을 촉진하고 천연가스 의존도를 줄이려는 노력의 일환입니다.

이 친환경 에너지 시설이 가동되면 최대 1,600만 kW의 설비 용량을 갖추게 될 것으로 예상되며, 매년 약 400억 kWh의 전력을 베이징, 톈진, 허베이 등 수도권에 송전할 수 있습니다. 바람과 태양 에너지를 사용하면 매년 약 600만 톤의 석탄이 대체되고 환경으로 배출되는 CO2가 1,600만 톤 감소합니다.

비슷한 통합 모델을 갖춘 또 다른 태양광 발전소는 탈라 사막에 위치해 있는데, 이 사막은 98.5%가 모래 토양이고 태양 에너지 자원이 풍부합니다. 사막 지형의 긴 조명 시간(연간 약 3,000시간)을 활용하여 이 발전소는 20,000MW 이상의 전기를 생산하고 연간 329억 kWh의 출력을 낼 수 있습니다.

약 10년에 걸쳐 프로젝트를 완료하기 위해 건설팀은 해발 약 3,000m의 고도에서 모래 폭풍과 고원 반응 등 기후와 지형과 관련된 많은 어려운 문제를 극복하고, 대규모 태양광 발전 프로젝트를 구축하기 위한 모델을 연구하고, 태양광 패널을 집중적으로 효과적으로 활용하고 전환하여 녹색, 환경 친화적인 순환을 만들었습니다.

지금까지 총 면적 345km2에 달하는 이 사막 태양광 발전 프로젝트는 풍속과 모래 폭풍을 41.2% 줄이고, 20cm 깊이에서 토양 습도를 32% 증가시키고, 모래 폭풍에 효과적인 식물로 토지를 덮는 등 현지 자연 조건을 보호하고 개선하는 데 크게 기여했으며, 사막화 지역을 100km2 이상 줄이는 데 기여했습니다.

더 나아가 중국 북서부 닝샤 자치구의 텅거 사막에서도 세계적 수준의 태양광 시설 건설이 진행 중입니다. 이 시설이 완공되면 연간 약 57억 8천만 kWh의 전기를 생산하게 됩니다.

위에서 언급한 전형적인 통합 공장 외에도 중국의 많은 다른 지역도 태양 에너지에 초점을 맞춘 산업 및 광산의 결합 모델을 시험하기 위해 선정되었습니다.

중국 남부에서는 양식이나 농업을 방해하지 않고 공간을 절약하고 에너지를 활용하기 위해 연못이나 논 위에 태양광 패널을 설치하기도 합니다.

따라서 중국의 태양광 산업은 지속적으로 고속 성장 추세를 유지하고 있음을 알 수 있습니다. 올해 1분기만 해도 국가의 신규 설치 용량은 33GW에 달했는데, 이는 작년 상반기와 비슷한 수준입니다.

2023년까지 중국은 태양광 발전 용량이 약 490GW에 도달하여 처음으로 수력 발전을 추월하고, 국내 최대의 비화석 에너지원이 될 것으로 추산됩니다.

5월 말 베이징에서 열린 중관촌 포럼에서 연설한 호주 뉴사우스웨일즈대학교의 마틴 그린 교수는 세계 '태양광 에너지의 아버지'로 불리며, 앞으로 최소 5년 동안은 세계 태양광 산업이 중국에 의존해야 할 것이라고 예측했습니다.

푸옹 타오 (합성)

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