기본 콘텐츠로 건너뛰기

세계 최대 태양열 발전소 (2014) - 이반파 태양열 발전소 정식 오픈




 전세계 각지에서 경쟁적으로 대형 태양열 발전소들이 들어서고 있기 때문에 세계 최대의 태양열 발전소의 명칭은 계속해서 바뀌고 있습니다. 하지만 2014 년 2월을 기준으로 이야기 한다면 2014 년 2 월 13 일 정식 오픈한 이반파 태양열 발전 시스템 (Ivanpah Solar Electric Generating System   ISEGS) 이 지금까지 설치된 태양열 발전소 가운데 가장 거대한 것이라고 말할 수 있을 것입니다.  


 (참고로 태양열 방식은 태양 에너지를 이용해 증기를 만들어 터빈을 돌리는 방식을 이야기 함. 태양전지를 이용한 태양광 방식과 혼동하지 말 것. 태양열 발전 방식에 대해서는 이전 설명한 네바다 솔라원 포스트를 참조할 것 http://blog.naver.com/jjy0501/100065193095  )  


 옛날에 네바다 솔라원에 대한 포스트를 작성할 무렵에는 네바다 솔라원도 아주 큰 태양열 발전소였습니다. 그러나 네바다 솔라원 (2007 년 완공) 이 건설된 이후 이보다 엄청나게 거대한 태양열 발전소들이 지어지면서 이제 미국 안에서 조차 네바다 솔라원은 그렇게 큰 발전소 축에 속하지 못하는 상황입니다. 이반파 발전소의 발전 설비는 392 MW (순수 발전 용량은 377 MW) 급으로 네바다 솔라원의 64 MW 에 비해 6 배 수준입니다.  




(발전을 시작한 이반파 발전소의 전경.  솔라 타워 방식으로 각 타워의 높이는 459 피트 (약 140 미터) Ivanpah Solar Power Facility (California) with all three towers under load, Feb., 2014. Taken from I-15.http://en.wikipedia.org/wiki/File:IvanpahRunning.JPG )



(산을 배경으로 본 이반파 발전소. 멀리서 본 크기로 봐서도 그 스케일을 짐작할 수 있음 View of Ivanpah Solar Electric Generating System from Yates Well Road, outside of Primm, Nevada. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ivanpah_SEGS_%282%29.JPG )



(이반파 발전소의 건설 과정 )



(이반파에 대한 진실)  


 이반파는 라스 베가스에서 남서쪽으로 약 40 마일 (64 km) 떨어진 캘리포니아 주와 네바다 주 경계의 모하비 사막 (Mojave Desert) 위에 건설된 태양열 발전소 입니다. 여의도 면적보다 더 큰 3500 에이커 (약 14.2 ㎢) 의 면적위에 총 173500 개의 헬리오스타트 (Heliostat : 태양에너지를 반사시키는 장치) 가 설치되어 있으며 각 헬리오스타트는 2 개의 거울을 가지고 있습니다. 헬리오스타트는 모두 컴퓨터로 컨트롤 되어 3 개의 솔라 타워에 태양에너지를 집중시킵니다. 헬리오스타트 한개의 면적은 15.2 ㎡ 입니다.


 이 거대한 태양열 발전소를 건설하는데 총 21.8 억 달러가 투입되었으며 이 중 미국 에너지부 (Department of Energy) 가 투자한 돈은 16 억 달러 수준입니다. 발전 비용은 MWhr 당 261 달러 수준으로 강력한 라이벌인 석탄 발전의 100 달러 선에 비해 2배 이상 비싼 편입니다. 다만 미국 역시 환경 규제가 나날이 강화되고 있고 캘리포니아 주 역시 2020 년 까지 전체 전력의 1/3 을 신재생 에너지로 대체 한다는 계획이라 이런 비슷한 거대 태양열 발전소가 연방 정부 혹은 주 정부의 지원을 받으면서 여기저기 생겨나고 있습니다.  




(건설 중인 거울을 가지고 이동하는 모습  Power tower #2 of the Ivanpah Solar Electric Generating System under construction outside Primm, Nevada. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ivanpah_SEGS_%281%29.JPG)


 이반파 태양열 발전소는 377 MW 의 순 발전 용량을 가지고 있지만 사실 실제 태양열 발전 전기량은 용량 대비 1/3 정도입니다. (Capacity factor 0.327) 왜냐하면 태양은 24 시간 뜨는 게 아니기 때문이죠. 연간 발전 용량은 1,079,232 MWh 로 대략 연간 40 만 톤 규모의 이산화탄소 발생을 줄이고 최대 14 만 가구에 전력을 공급할 수는 있기는 하지만 연간 50 억톤 규모의 이산화탄소를 배출하는 미국 전체로 봤을 때는 사실 아직 미미한 양입니다. 더 의미있는 양의 태양열 발전을 하려면 더 많은 발전소 건설이 필요합니다.   


 미국은 캘리포니아, 네바다, 유타, 애리조나, 콜로라도, 뉴 멕시코 6 개 주에 도합 1165 ㎢ 의 솔라 에너지 존 (Solar Energy Zone) 을 설정했습니다. 이 연방 정부 땅은 토지 보상 비용 없이 면적이 넓은 태양열 발전소를 지을 수 있게 하려는 배려라고 할 수 있습니다. 아반파 역시 연방 정부 땅 위에 건설되었는데 토지 보상 비용은 없었지만 대신 지역 주민 및 환경 단체의 반발은 있었습니다.


 주변 경관을 헤친다는 반발은 이해할 수 있지만 환경 단체의 반발은 조금 의외일 수도 있는데 그 이유는 이 태양열 발전소가 건설되는 위치에도 야생동물들이 서식하고 있기 때문입니다. 사실 이반파 발전소는 이 지역에 사는 독특한 사막 거북 (desert tortoises) 의 서식지를 보호하기 위해 당초 예상했던 것 보다 크기를 약간 줄여서 건설되었습니다. 또 건설 부지 역시 핵심적인 동식물이 없는 곳을 골라서 선택되었습니다. 


 그럼에도 날아다니는 야생 조류 문제는 여전히 골치거리 입니다. 날아다니던 새들이 이 솔라 타워 근처에서 강한 열에 의해 죽는 일들이 발생하고 있기 때문입니다. 풍력 발전소와 마찬가지로 야생 조류는 솔라타워 방식의 태양열 발전소 건설에 고민을 더하고 있습니다. 다만 다행히 희생된 조류의 숫자는 많지 않다고 하네요. 


 미국의 태양열 발전은 이제 초기 단계라고 할 수 있습니다. 그동안 미국에서 발전의 가장 큰 부분을 차지했던 석탄 발전은 최근 세일 가스라는 강력한 경쟁자를 만났지만 아무튼 간에 이 둘 모두 화석 연료 발전이라는 점에는 변화가 없습니다. 그리고 이 둘 모두 풍력, 태양 에너지 등 신재생 에너지보다 저렴합니다. 아마도 이점이 미국 뿐 아니라 다른 국가에서 신재생 에너지의 보급에 가장 큰 걸림돌이 될 것입니다. 이 점을 극복하고 신재생 에너지가 더 보급되기 위해서는 결국 이반파 발전소 처럼 정부 지원이 필수 요건이 될 것 같습니다.


 참고  





  




댓글

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다...

9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

( The final reconstruction. Credit: Oscar Nilsson )  그리스 아테나 대학과 스웨덴 연구자들이 1993년 발견된 선사 시대 소녀의 모습을 마치 살아있는 것처럼 복원하는데 성공했습니다. 이 유골은 그리스의 테살리아 지역의 테오페트라 동굴 ( Theopetra Cave )에서 발견된 것으로 연대는 9000년 전으로 추정됩니다. 유골의 주인공은 15-18세 사이의 소녀로 정확한 사인은 알 수 없으나 괴혈병, 빈혈, 관절 질환을 앓고 있었던 것으로 확인되었습니다.   이 소녀가 살았던 시기는 유럽 지역에서 수렵 채집인이 초기 농경으로 이전하는 시기였습니다. 다른 시기와 마찬가지로 이 시기의 사람들도 젊은 시절에 다양한 질환에 시달렸을 것이며 평균 수명 역시 매우 짧았을 것입니다. 비록 젊은 나이에 죽기는 했지만, 당시에는 이런 경우가 드물지 않았을 것이라는 이야기죠.   아무튼 문명의 새벽에 해당하는 시점에 살았기 때문에 이 소녀는 Dawn (그리스어로는  Avgi)라고 이름지어졌다고 합니다. 연구팀은 유골에 대한 상세한 스캔과 3D 프린팅 기술을 적용해서 살아있을 당시의 모습을 매우 현실적으로 복원했습니다. 그리고 그 결과 나타난 모습은.... 당시의 거친 환경을 보여주는 듯 합니다. 긴 턱은 당시를 살았던 사람이 대부분 그랬듯이 질긴 먹이를 오래 씹기 위한 것으로 보입니다.   강하고 억센 10대 소녀(?)의 모습은 당시 살아남기 위해서는 강해야 했다는 점을 말해주는 듯 합니다. 이렇게 억세보이는 주인공이라도 당시에는 전염병이나 혹은 기아에서 자유롭지는 못했기 때문에 결국 평균 수명은 길지 못했겠죠. 외모 만으로 평가해서는 안되겠지만, 당시의 거친 시대상을 보여주는 듯 해 흥미롭습니다.   참고  https://phys.org/news/2018-01-te...

150년 만에 다시 울린 희귀 곤충의 울음 소리

  ( The katydid Prophalangopsis obscura has been lost since it was first collected, with new evidence suggesting cold areas of Northern India and Tibet may be the species' habitat. Credit: Charlie Woodrow, licensed under CC BY 4.0 ) ( The Museum's specimen of P. obscura is the only confirmed member of the species in existence. Image . Credit: The Trustees of the Natural History Museum, London )  과학자들이 1869년 처음 보고된 후 지금까지 소식이 끊긴 오래 전 희귀 곤충의 울음 소리를 재현하는데 성공했습니다. 프로팔랑곱시스 옵스큐라 ( Prophalangopsis obscura)는 이상한 이름만큼이나 이상한 곤충으로 매우 희귀한 메뚜기목 곤충입니다. 친척인 여치나 메뚜기와는 오래전 갈라진 독자 그룹으로 매우 큰 날개를 지니고 있으며 인도와 티벳의 고산 지대에 사는 것으로 보입니다.   유일한 표본은 수컷 성체로 2005년에 암컷으로 생각되는 2마리가 추가로 발견되긴 했으나 정확히 같은 종인지는 다소 미지수인 상태입니다. 현재까지 확실한 표본은 수컷 성체 한 마리가 전부인 미스터리 곤충인 셈입니다.   하지만 과학자들은 그 형태를 볼 때 이들 역시 울음 소리를 통해 짝짓기에서 암컷을 유인했을 것으로 보고 있습니다. 그런데 높은 고산 지대에서 먼 거리를 이동하는 곤충이기 때문에 낮은 피치의 울음 소리를 냈을 것으로 보입니다. 문제는 이런 소리는 암컷 만이 아니라 박쥐도 잘 듣는다는 것입니다. 사실 이들은 중생대 쥐라기 부터 존재했던 그룹으로 당시에는 박쥐가 없어 이런 방식이 잘 통했을 것입니다. 하지만...