‘Never Stop!’ 지속 가능 발전 위한 연구개발 활발

태양광발전 재활용 기술개발 과제
태양광발전 설비의 보급이 확대됨으로써 새롭게 해결해야 할 과제로 대두된 것이 바로 태양전지 폐기물 처리 부분이다. 일본의 경우 이미 정부에서 2018년 태양광 모듈에 관한 가이드라인을 적용할 방침이라고 발표했지만, 우선적으로는 발생되는 폐기물 양을 최소화해 처리비용을 저감하는 노력이 필요하다.

이에 NEDO는 태양광 모듈의 분해 처리비용으로 5엔/W를 목표로, 수익성을 고려한 태양광 모듈의 재활용 처리 및 유가물 회수율 향상, 그리고 회수물 고순도화 등을 실현하는 기술개발을 추진할 예정이라고 밝혔다. 그리고 기술개발이 진행되면 곧바로 그 효과를 실증시험을 통해 확인한다는 예정이다.

이와 관련해 NEDO는 다음과 같은 총 5개의 기술개발 과제를 진행 중이다.
토호카세이, ‘습식법에 의한 결정계 태양광 모듈의 고도 재활용 실용화 기술개발’
솔라프런티어, ‘합판유리형 태양전지의 저비용화 분해처리기술 실증’
신료, ‘PV 시스템 저비용 범용 재활용 처리 방법에 관한 연구개발’
미쓰비시머티리얼, ‘결정질 실리콘 태양광 모듈의 재활용 기술 실증’
하마다&엔피시, ‘인두 분리법에 의한 유리와 금속의 완전 재활용 기술개발’
이 중에서 하마타와 엔피시사가 추진하는 ‘인두 분리법에 의한 유리와 금속의 완전 재활용 기술개발’의 경우 결정질 실리콘계 태양광 모듈의 분해처리를 목적으로 한 연구과제다. 유리와 실리콘 셀 사이의 봉지재(EVA) 층을 가열해 인두로 절단함으로써 유리와 실리콘 셀을 파쇄하지 않고 분리 회수할 수 있는 ‘인두’ 기술을 개발하고, 회수한 유리 및 금속 등을 모두 재자원화하기 위한 설비 및 프로세스를 설계 및 개발한다는 계획이다.

태양광 설비 주변제품의 저비용화 기술개발 과제
태양광발전 비용은 보급 당초와 비교해 감소하고 있지만, 다른 전원에 비해 상대적으로 높은 것이 사실이다. 최근의 다양한 기술혁신에 의해 발전효율 향상 및 생산기술 향상 등의 관점에서 태양광 모듈만을 본다면 채산성은 높아졌다고 말할 수 있지만, 추가적인 발전비용의 저감을 위해서는 주변기구 및 유지관리를 포함한 발전시스템 전체로서 저비용화가 필요하다. 이 점에 주목해 일본 NEDO는 이 같은 주변 제품의 저비용화를 목표로 한 기술개발 과제를 실시하고 있다.
구체적으로 ‘공사를 포함한 주변기기 비용 전체를 10% 이상 삭감하는 저비용화 기술의 개발(발전비용 환산으로 2엔/kWh 이상의 삭감효과)’ 등 2개의 기술개발을 추진 중이며, 이로써 2020년 태양광발전 비용 목표를 14엔/kWh으로 맞추고자 한다는 계획이다.

이와 관련해 현재 NEDO는 다음의 두 가지 테마로 기술개발을 진행 중이다.
오쿠치건산, ‘고내구성 경량 저비용 받침대 개발과 최적 기초구조 적용 연구’
지역에너지, 태양광발전소 네트워크 ‘분산형 PCS 메가솔라에의 원격 진단제어 클라우드와 처리수순의 개발’
이 중 오쿠치건산이 추진하는 ‘고내구성 경량 저비용 받침대 개발과 최적 기초구조 적용 연구’는 태양광 설비가 설치되는 지반 상황 및 환경에 맞춰 기초와 받침대의 최적 조합 설계를 통해 저비용화를 모색하는 연구개발로, 구체적으로 우선 내구성과 경량성을 갖춘 트러스 구조 등을 이용한 받침대의 저비용 설계, 시공기술의 개발을 수행한다는 계획이다.
이 받침대가 태양광발전시스템 특유의 부식 영향을 어떻게 주는지 검증하고 토질 상황에 의해 영향을 받기 쉬운 지제의 부식대책 기술을 개발함으로써 태양광발전시스템의 초기비용과 유지관리 비용을 삭감할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

출처 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』

SOLAR TODAY 김 미 선 기자(st@infothe.com)

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