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1. 태양광발전이란?
태양광발전은 태양의 빛을 전기로 바꾸는 기술입니다. 태양전지(솔라셀)라는 반도체 소자가 햇빛을 받으면 전자가 움직이면서 전기가 만들어집니다. 즉, 햇빛 → 전기로 바로 변환되는 친환경 재생에너지 방식입니다.
2. 작동 원리
- 햇빛이 태양전지에 닿음
- 전자와 정공(+)이 생성됨
- 전자가 이동 → 전류 발생
- 인버터를 통해 직류(DC)를 교류(AC)로 변환 → 가정·산업에서 사용
3. 태양광발전 시스템 구성
- 태양광 모듈(패널) : 빛을 전기로 바꿈
- 인버터 : 직류를 교류로 전환
- 배터리(ESS, 선택 사항) : 남는 전기 저장
- 구조물 : 모듈을 고정·지지
- 모니터링 장치 : 발전량 및 상태 확인
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4. 장점 👍
- 친환경적 : 탄소 배출 없음
- 재생 가능 : 햇빛만 있으면 사용 가능
- 유지비 저렴 : 설치 후 관리비가 적음
- 규모 자유로움 : 가정·농가·발전소까지 다양한 규모로 설치 가능
- 정부 지원 : 보조금, 세제 혜택, REC 판매 가능
5. 단점 👎
- 날씨 의존 : 흐리거나 비 오는 날 발전량 감소
- 야간 발전 불가 : 배터리 필요
- 부지 요구 : 많은 면적 필요
- 초기 비용 부담 : 설치비가 큼
6. 설치 형태
- 🏠 가정용·주택용 : 옥상·베란다 설치
- 🏢 건물 일체형(BIPV) : 건물 외벽·창호에 설치
- 🌾 영농형 태양광 : 농사와 발전을 함께
- 🌊 수상 태양광 : 호수·댐 위에 설치
- ⚡ 대규모 발전소 : 산업단지, 유휴부지 활용
7. 국내 동향
한국은 탄소중립 2050 목표에 맞춰 태양광 보급을 적극 추진 중입니다. 농가·공장·공공기관 등에서 태양광을 설치해 전기 판매 수익 + 에너지 절감 효과를 동시에 얻고 있습니다.
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8. 해외 동향
- 중국 : 세계 최대 생산·설치국
- 독일·스페인 : 재생에너지 강국
- 미국 : 대규모 발전소·가정용 보급 활발
- 일본 : 원전 대체 에너지로 태양광 확대
9. ESS(에너지저장장치)와 결합
태양광은 낮에만 발전하기 때문에, ESS를 사용하면 낮에 생산 → 배터리에 저장 → 밤에 사용이 가능해집니다. 이를 통해 전력 자급률과 수익성을 높일 수 있습니다.
10. 미래 전망
- 차세대 태양전지 : 페로브스카이트, 투명·플렉시블 태양전지 연구 활발
- 도심형 응용 확대 : 창문형·도로형·자동차용 태양광
- 탄소중립 핵심 에너지 : 미래 친환경 에너지 시장의 중심으로 성장
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✅ 정리
태양광발전은 친환경·재생 가능 에너지로서 기후 위기와 에너지 전환의 핵심 역할을 하고 있습니다. 기술 발전과 정부 지원, 그리고 시장 확대에 힘입어 앞으로 더욱 중요한 산업으로 자리 잡을 전망입니다.
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