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태양광 플로우 배터리 - 태양광 발전의 미래 될 수 있을까?



(This solar-charged battery, developed in the lab of Song Jin at the University of Wisconsin–Madison, directly stores energy from sunlight in a tank. Credit: David Tenenbaum)


 태양광은 미래 에너지로 각광을 받으면서 지난 십 수년간 빠르게 확대되어 왔지만, 한 가지 중대한 문제가 있습니다. 밤이 되거나 혹은 태양 빛이 없을 때는 발전이 불가능하다는 것이죠. 이런 이유로 태양광이 전력생산에서 차지하는 비중은 아무리 많아도 20%를 넘지 못할것이라는 비판적인 주장도 있습니다. 


 이 문제를 해결하기 위해서 여러 가지 연구가 진행 중에 있는데, 앞서 소개한 태양열 방식과의 하이브리드 (태양열을 저장했다가 밤에 발전)는 물론 낮에 남아도는 전력을 저장하는 다양한 아이디어까지 방법은 다양합니다. 그리고 이 중에는 태양에너지를 배터리에 저장하는 것도 포함됩니다. 


 위스콘신 - 메디슨 대학의 송 진 교수(Song Jin, a professor of chemistry at the University of Wisconsin-Madison)는 태양 전지와 배터리를 통합한 태양 플로우 전지 (Solar flow battery)를 개발했습니다. 


 레독스 플로우 배터리 (RFB: Redox Flow Battery)는 전해질 용액에 에너지를 저장하는 방식으로 우리가 일반적으로 사용하는 배터리와 비교해서 부피와 무게가 큰 단점은 있으나 대신 매우 저렴한 장점이 있습니다. 따라서 대용량의 에너지를 저장하는 시스템 등에서 도입되고 있습니다. 


 연구팀이 새로 개발한 태양전지 - RFB는 중간 단계없이 바로 태양 에너지를 RFB에 저장하는 시스템입니다. 생산된 전력은 배터리에 바로 저장이 되므로 중간에 손실없이 저장이 가능합니다. 태양 에너지로 바로 전해질을 충전하는 방식이라 더 저렴하다는 것이 연구팀의 주장입니다. 


 물론 이를 위해서는 저렴하고 장시간 보관이 가능한 전해질의 개발이 먼저입니다. 전해질 배터리는 대개 저렴해도 부피가 매우 크므로 이를 대량으로 저장하는 일은 새로운 비용을 추가하게 만들 것입니다. 다만 다른 복잡한 장치없이 태양에너지를 저장해서 필요할 때 쓴다는 발상은 괜찮아 보입니다. 


 경제성 있는 RFB 태양에너지 시스템이 등장할 수 있을지 궁금합니다. 


 참고 


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