거울로 만든 '집광형 태양열 기술(CST)'의 한계 극복 기술: 호주 국립과학청 CSIRO VIDEO: Australia made a breakthrough in using mirrors to generate solar power
803 °C의 중요한 이정표 온도 도달
1000°C 이상 온도 목표
저비용 고효율
집광형 태양열 기술(CST)은 태양열 집열기를 사용하여 열이나 전기를 생산합니다. 과정은 간단하지만 성공적으로 실행하기는 어렵습니다. 대형 거울이나 렌즈는 햇빛을 수신기로 알려진 좁은 영역에 집중시킵니다.
이 거울들은 태양열 집열기라고 불리는 것들이며 접시 시스템, 태양열 발전탑, 포물선 수조 등과 같이 각각 독특한 디자인과 집속 기술을 가진 다양한 형태로 나옵니다.
기술은 태양열 집열기의 초점에 위치하여 집광된 햇빛을 흡수하고 열로 변환하는 수신기를 이용하는 것으로, 수신기의 내용물은 용융염이나 고온의 기름과 같은 열을 전달하는 유체를 포함합니다.
중요한 돌파구
CST는 몇 가지 단점이 있습니다: 최상의 기능을 발휘하기 위해서는 햇빛이 지속적으로 내리쬐는 호의적인 기후가 필요하고, 비용이 많이 듭니다. 이제 호주 국립과학청 CSIRO는 이 기술에서 국가와 아마도 전 세계에 매우 실행 가능할 수 있는 중요한 돌파구를 마련했습니다.
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연구원들은 최초로 수신기에서 803 °C의 중요한 이정표 온도에 도달할 수 있었습니다.
"이것은 우리의 특허 받은 열 교환기와 결합하면 더 큰 재생 에너지 저장을 위한 기회를 만들 수 있기 때문에 중요합니다."라고 기관의 태양열 기술 팀을 이끄는 김진수 박사가 말했습니다.
"이 기술은 호주 중공업의 탈탄소화를 위해 규모가 작은 재생 에너지를 공급하는 핵심 요소입니다. 이 결과에 도달하기 위해 8년 이상의 개발 기간과 수천 시간이 투자되었습니다."
개발은 CST를 최적화하기 위해 1000°C 이상의 온도를 견딜 수 있는 세라믹 입자를 사용하는 것을 보고 있습니다. 이러한 입자는 태양열을 흡수하고 저장함으로써 시스템을 단순화하고 에너지 비용을 절감합니다.
이것은 400°C에서 600°C까지만 견딜 수 있는 열 전달 유체의 사용을 보는 기존 CST 관행을 크게 개선한 것입니다. 이러한 혁신은 이제 많은 면에서 제한적인 PV 태양 에너지에 대한 강력한 대안을 호주에 제공할 수 있습니다.
경쟁 없음
"CST는 태양광 에너지와 경쟁하지 않습니다."라고 호주 태양열 연구소의 도미니크 잘 소장이 말했습니다.
"PV는 태양이 빛날 때 전력을 공급하는 반면, CST는 태양으로부터 에너지를 받아 저장한 다음 사용자가 밤새 또는 흐린 날과 같이 태양이 빛나지 않을 때 에너지를 사용할 수 있도록 합니다."
현재 뉴캐슬의 CSIRO 시운전 시스템은 400개의 거울로 구성되어 있습니다. 그러나 전면적인 거울은 10,000개 이상의 더 큰 거울이 필요할 수 있습니다. 이를 통해 100 MW 석탄 발전소와 동등한 수준의 전기를 생산할 수 있습니다.
더 나은 점은 새로운 솔루션이 비용 효율적이라는 점입니다. 도미닉은 이런 유형의 재생열 기술이 5년 이내에 10년 미만의 투자 수익을 낼 것이라고 설명했습니다. 한편, 2035년까지 투자 회수 기간은 4~5년보다 짧을 것이라고 설명했습니다.
Australia made a breakthrough in using mirrors to generate solar power
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