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주변에서 또는 뉴스를 통해 수많은 태양광 전지 및 태양 에너지 시스템 설치를 목격하셨을 것입니다. 이런 광경을 보고 집에 설치할 시스템을 즉시 구입하고 싶다는 생각이 들었나요? 이해할 수 있지만 잠시만요! 결정을 내리기 전에 태양광 전지 시스템의 장단점을 꼼꼼히 살펴보는 것이 중요합니다. 다행히도 이 글에서 그 과정을 안내해 드릴 것입니다.
태양 에너지는 수많은 커뮤니티에서 지속 가능하고 비용 효율적인 솔루션으로 부상하고 있습니다. 에 따르면 EPA의 온실가스 등가성 계산기와 같으며, 평균적인 가정에서 1년 동안 태양열을 사용하는 것과 같습니다:
- 6.25톤의 CO2가 지구 대기 중으로 방출되는 것을 방지합니다.
- 약 122그루의 나무 묘목을 심고 10년간 자라게 합니다.
- 4톤의 석탄 소비를 피할 수 있습니다.
- 자동차 주행거리 18,000마일 단축.
태양광 패널은 환경적, 경제적으로 상당한 이점을 제공하지만 몇 가지 한계도 있습니다. 이러한 단점은 특히 태양광 발전 설치에 이상적이지 않을 수 있는 오래된 구조물과 관련이 있습니다.
중요한 질문은 특정 상황에서 태양 에너지의 장점이 잠재적인 단점보다 더 큰가?
이 글에서는 태양광 전지 시스템의 장점과 단점을 자세히 살펴보고 태양광 발전이 우리 집에 적합한 선택인지에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 도와드립니다.
태양광 전지의 정의는 무엇인가요?
어떤 태양전지를 선택할지 살펴보기 전에 태양전지가 무엇인지 간단히 설명해드리겠습니다. 태양전지라고도 하는 태양전지는 태양광 패널의 기본 구성 요소이자 모든 태양광 에너지 시스템의 핵심입니다. 각 패널은 수많은 개별 셀로 구성됩니다.
태양광 패널에는 태양 전지에 사용되는 재료에 따라 단결정, 다결정, 박막의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 각 유형에는 고유한 장단점이 있습니다.
단결정, 다결정, 박막 태양전지 비교하기
- 단결정:이 셀은 단일 실리콘 결정으로 만들어져 세 가지 유형 중 가장 높은 효율과 최고의 외관을 제공합니다.
- 다결정:여러 개의 녹은 실리콘 조각으로 형성된 이 셀은 일반적으로 단결정보다 효율은 떨어지지만 패널당 비용 효율은 더 높습니다.
- 박막(아몰퍼스):이 셀은 가장 저렴한 옵션으로, 일반적으로 다른 셀보다 약 30% 정도 저렴하지만 효율은 낮습니다. 하지만 일조량이 제한적인 지역에 적합합니다.
태양광 전지의 이점
녹색
환경 친화적
전기 제거
비용
손쉬운 유지 관리
세금 혜택
수익 창출
부동산 가치 증가
원격 커뮤니티에 이상적
고용 창출
낮은 비용/높은 효율성
1:재생 에너지원
가정용 태양광 패널과 가로등에 사용되는 태양광 전지는 재생 에너지를 활용합니다.
태양광은 무한한 에너지원인 태양에 의존하고 석유, 석탄, 천연가스 같은 화석 연료가 필요하지 않으므로 지속 가능한 솔루션입니다.
2:청정 에너지원
태양광 발전 시스템은 청정 에너지를 생산하기 때문에 재생 에너지 옵션 중에서도 매우 유리합니다.
또한 수력, 원자력, 풍력 발전소에 비해 환경에 미치는 영향이 적습니다.
3:전기 비용 절감
집이나 건물에 옥상 태양광을 설치하거나 태양열 가로등을 사용하면 전기 요금을 크게 줄이거나 아예 없앨 수 있습니다.
독립형 태양광 시스템의 경우 특히 그렇습니다. 적절한 유지 관리를 통해 태양광 패널을 20~25년 동안 사용할 수 있으므로 장기적으로 전기 비용을 절감할 수 있습니다.
4：저렴하고 유지보수 비용 절감
태양광 패널의 유선형 디자인으로 겨울철에도 눈이 쉽게 미끄러져 내릴 수 있습니다. 하지만 쌓인 눈이나 이물질을 제거하기 위해 주기적인 청소가 필요할 수 있습니다. 전문 태양광 패널 청소 서비스도 이용할 수 있습니다.
태양 에너지 시스템은 모터나 발전기처럼 움직이는 부품이 없는 정적이기 때문에 본질적으로 손상될 가능성이 적습니다.
태양광 패널은 일반적으로 20~30년의 장기 보증을 제공하며, 품질에 따라 작동 수명은 최대 35년까지 늘어날 수 있습니다. 즉, 인버터 및 배터리와 같은 지원 구성 요소의 수명이 주요 유지 관리 고려 사항이 됩니다.
인버터 수명이 5~10년임을 감안할 때 패널의 작동 기간 동안 최소 두 번 교체해야 할 가능성이 높습니다. 배터리는 사용되는 유형에 따라 다르지만 일반적으로 수명이 10~15년이므로 패널의 수명 기간 동안 2~3회 교체가 필요합니다.
5:세금 감면 혜택
정부는 태양광 패널 시스템을 설치하는 주택 소유주에게 세금 인센티브를 제공합니다. 이러한 인센티브는 초기 투자 비용을 상쇄하는 데 도움이 되며, 이는 개인 태양 에너지 채택을 억제하는 요인이 될 수 있습니다.
6:추가 수입 창출
태양광 발전 시스템 도입을 장려하기 위해 정부는 그리드에 에너지를 공급하면서 수익을 얻을 수 있는 메커니즘을 만들었습니다. 순 계량 및 SREC(태양광 재생 에너지 인증서) 프로그램을 통해 유틸리티 회사는 사용자가 기여한 에너지에 대해 보상을 제공합니다.
따라서 태양광 에너지 시스템을 사용하면 환경 지속 가능성에 기여하는 동시에 추가 수입을 창출할 수 있습니다. 또한 수년에 걸쳐 투자 수익(ROI)을 가속화할 수 있습니다.
7:자산 가치 증대
태양광 발전 시스템이 포함된 주택이 잠재적 구매자에게 얼마나 더 매력적으로 보일 수 있는지, 그리고 더 높은 가격에 팔릴 수 있는지 놀라실 겁니다. 미국에서는 태양광 설비와 계량 장비를 갖춘 주택이 그렇지 않은 비슷한 주택보다 4.11배 높은 가격에 판매되었습니다.
8. 고립된 가정 및 지역을 위한 효과적인 전력 공급원
캠핑 중이거나 고립된 외딴 곳에 거주하는 경우, 태양광 패널은 모바일 기기를 충전하고 다양한 장비에 전력을 공급하는 데 이상적인 솔루션입니다.
또한 인도, 필리핀, 나이지리아 등의 국가에서 태양광 가로등은 외딴 마을과 시골 마을의 표준 시설로 자리 잡고 있습니다.
이러한 조명은 설치 및 유지 관리가 간단하고 리모컨만 있으면 되는 경우가 많기 때문입니다. MPPT 추적을 사용하면 태양광 발전 시스템 내의 문제를 파악하는 것도 간단해집니다. 최신 앱은 이제 일반적인 원격 유지보수의 대부분을 자동화할 수 있습니다.
9. 고용 지원
태양광 에너지 솔루션을 선택하는 가정이 증가함에 따라 태양광 셀 생산, 유통, 설치에 대한 수요로 인해 수많은 일자리가 창출되고 있습니다. 태양광 일자리 센서스에 따르면 태양광 산업은 현재 석탄 산업보다 더 많은 일자리를 제공하고 있습니다.
태양광 패널 구매를 고려하고 있다면, 구매가 다음과 같은 일자리를 지원하는 데 도움이 된다는 점을 기억하세요.
10.더 나은 미래: 더 저렴하고 더 효율적인 비용
오늘날의 태양광 패널 시장은 그 어느 때보다 많은 제조업체가 참여하여 경쟁이 치열합니다. 이러한 경쟁은 수요 증가와 충분한 공급과 결합하여 태양광 패널 가격을 크게 낮추는 결과를 가져왔습니다. 소비자들은 지난 6년 동안 태양광 패널 비용이 50%나 감소했습니다.
제조업체의 효율성 향상을 위한 노력은 소비자들이 앞으로 태양광 패널에서 더 나은 성능을 기대할 수 있다는 것을 의미합니다.
태양광 전지의 단점
완전히 완벽한 재생 에너지원이 있을까요? 안타깝게도 태양광 패널에도 몇 가지 단점이 있습니다. 이러한 단점은 비교적 사소한 것이지만, 이를 인정하는 것이 중요합니다. 다음은 저희가 조사하고 정리한 태양광 패널의 단점 몇 가지입니다.
비연속 발전
높은 초기 투자 비용
평평한 지붕에는 적합하지 않음
음영 감도
DC에서 AC로의 반전
태양광 제조 시 발생하는 독성 부산물
1. 간헐적 에너지 생성
태양광 패널 시스템에 대한 일반적인 우려는 태양광에 대한 의존도입니다. 일상의 에너지 수요를 충족하기 위해서는 일정한 햇빛이 필수적이라는 인식이 일부 잠재적 도입자들에게는 여전히 장벽으로 남아 있습니다. 당연히 안정적인 전원은 기본적인 요구 사항입니다.
하지만 구름이 덮이면 태양 에너지 생산량이 줄어들 수 있습니다. 일조량이 적은 날에도 태양광 패널은 여전히 전력을 생산한다는 점에 유의하세요.
이를 위해 무엇을 할 수 있을까요? 태양광 패널은 사용 가능한 빛을 포착하여 에너지 투입을 극대화합니다.
태양광 기술의 발전으로 태양광 변환 효율이 높아졌습니다. 태양광 패널을 선택할 때는 에너지 변환을 최적화하고 가치를 보장하기 위해 15%에서 23% 사이의 효율을 가진 모델을 우선적으로 고려하세요.
또한 일부 태양광 가로등은 햇빛 없이도 2~7일 동안 에너지를 저장할 수 있는 고용량 리튬 이온 배터리를 사용합니다.
악천후로 인해 충분한 일조량이 확보되지 않는 기간이 길어지는 경우에는 해결 방법이 있습니다. 한 가지 옵션은 조정 가능한 기울기 조절 패널이 있는 태양광 시스템을 설치하여 특히 겨울철에 그늘을 최소화할 수 있도록 위치를 변경하는 것입니다. 자세한 내용은 "겨울에도 태양광 조명이 작동하나요?"에 대한 도움말 문서를 참조하세요.
2. 높은 초기 비용
태양광 에너지 시스템의 초기 투자 비용은 일반적인 5kW 주거용 설치의 경우 $10,000에서 $20,000까지 다양하지만(패널 가격은 $2,000에서 $4,000), 장기적인 가치를 고려하는 것이 중요합니다.
태양광 발전은 기본적으로 약 25년간의 전기를 선불로 지불할 수 있어 장기적인 에너지 비용을 크게 줄이고 유지 관리 비용을 최소화할 수 있습니다. 에너지원인 햇빛 자체는 무료이며 무한합니다.
패널, 배터리, 인버터, LED를 포함한 태양광 부품의 가격이 크게 하락하고 있습니다. 현재 가격은 대규모 구매의 경우 $0.4/W, 개인 소비자의 경우 $0.9/W 정도입니다.
세금 공제, 리베이트, 저금리 대출과 같은 정부 인센티브는 초기 투자 비용을 더욱 상쇄할 수 있습니다.
전기 요금이 상승하는 상황에서 대출을 피하는 것을 선호하는 사람들도 태양광 발전이 제공하는 장기적인 절감 효과와 월별 전기 요금 면제 가능성을 진지하게 고려해야 합니다.
3. 지붕 적합성
모든 지붕이 태양광 패널 설치에 적합한 것은 아닙니다. 미국의 설문조사에 따르면 상당수의 주택이 태양광 패널을 쉽게 수용할 수 없는 것으로 나타났습니다. 일부 오래된 주택은 태양광 패널을 지원하도록 개조할 수 있지만, 다른 주택은 더 큰 문제를 안고 있습니다. 예를 들어, 평평한 지붕은 눈과 이물질의 배출을 방해하여 태양광 설치에 적합하지 않을 수 있습니다. 마찬가지로 그늘이 심한 지붕은 효과적인 에너지 생성을 위해 충분한 햇빛을 받지 못할 수 있습니다. 나무나 굴뚝과 같은 장애물도 태양광 패널 배치를 방해할 수 있습니다. 이러한 경우 태양 에너지는 실행 가능한 옵션이 아닐 수 있습니다.
문제를 해결하는 방법 ?
두 번째 방법: 설치 시 경사 브래킷 사용
세 번째 방법: 태양광 패널 어레이 시스템을 개방적이고 넓은 장소에 설치합니다.
한 가지 방법 : 마이크로인버터 및 패널 용량 증가 그러나 이러한 문제를 해결할 수 있는 솔루션이 존재합니다. 마이크로인버터를 활용하거나, 태양광 패널 수를 늘려 DC-AC 비율을 최적화하거나, 고효율 태양광 패널을 사용하는 등의 옵션이 있습니다.
두 번째 방법 평평한 지붕의 경우 태양광 발전 시스템을 설치하는 또 다른 방법이 있는데, 태양광 발전 제조업체에서 경사 브래킷을 제공하는 것입니다. 설치하는 동안 태양광 패널의 가장자리를 처마 가장자리와 정렬하세요. 이렇게 하면 겨울에는 쌓인 눈이, 평상시에는 나뭇잎과 이물질이 자동으로 미끄러져 내릴 수 있습니다.
세 번째 방법 개방적이고 넓은 장소에 태양광 패널 어레이 시스템을 설치하세요."
그림에서 볼 수 있듯이
4. 음영 감도
태양광 전지는 음영에 상당히 민감하게 반응합니다. 이러한 민감성은 패널이 가려질 때 변환 효율을 완전히 실현하고 최적화하는 데 방해가 됩니다.
어떻게 해결하나요?
그리드 연계 백업 시스템 한 가지 해결책은 그리드 연계 백업이 있는 태양광 발전 시스템을 구현하는 것입니다. 이 구성을 사용하면 태양광 에너지 발전량이 부족할 때 그리드 전력으로 원활하게 전환할 수 있습니다.
5.DC에서 AC로 변환
흔히 사소한 고려 사항이지만, 태양광 패널과 배터리는 직류(DC) 전기를 생성하는 반면 대부분의 가전제품은 교류(AC)를 사용한다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 DC를 AC로 변환하려면 인버터가 필요합니다. 특히 태양광 시스템이 사용 지점에서 상당히 멀리 떨어져 있어 장거리 전송이 어려운 경우에는 이러한 변환 과정에서 비효율이 발생할 수 있습니다.
어떻게 하면 되나요?
인버터 구현(필요한 경우) 독립형 태양광 가로등과 같은 특정 태양광 에너지 시스템에는 인버터가 필요하지 않습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 조명을 위한 LED, 에너지 저장을 위한 리튬 배터리, 에너지 생성을 위한 태양광 패널을 사용하며, 모두 DC 전원으로 작동합니다. 인버터는 그리드에 AC 전력을 공급하기 위해 그리드 연결형 태양광 가로등 구성에만 필요합니다.
6. 태양광 전지의 환경 영향
생산 태양광 전지를 제조할 때 환경 문제가 발생하기 때문에 제조업체는 부산물에 대한 엄격한 폐기물 처리 프로토콜을 구현해야 합니다.
최종 제품의 환경 친화적인 특성과는 달리 생산 공정에는 제조 과정과 제조 후 모두 유해 물질이 사용됩니다.
금속 실리콘을 폴리실리콘으로 전환하면 부식성 연기를 방출하고 토지를 오염시키는 독성이 강한 사염화규소가 생성됩니다.
추가 정제 공정에서도 사염화규소를 사용합니다. 염산과 고순도 실리콘을 반응시켜 트리클로로실란을 형성한 다음 수소와 반응하면 추가적인 액체 사염화규소가 생성됩니다.
전체 공정에서 약 3~4톤의 사염화규소가 소비됩니다. 또한 삼불화질소, 육불화황과 같은 온실가스가 배출됩니다. 과거 태양광 패널 제조업체의 부적절한 화학물질 폐기 관행으로 인해 강과 토양 오염 등 심각한 환경 피해가 발생했습니다.
솔루션: 규제 준수 및 제조 관행 개선 결과적으로 중국과 미국 등의 지역에서는 태양광 패널 제조업체에 대해 부산물 재활용과 적절한 폐기물 처리를 의무화하는 엄격한 환경 규제가 시행되고 있습니다. 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해서는 제조업체의 지속적인 노력이 중요합니다.
결론
태양광 전지 시스템의 장단점에 대한 이 개요가 유익했으며, 특정 요구 사항에 맞는 옥상 및 실외 태양광 조명 솔루션의 적합성을 판단하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.
선호하는 재생 에너지원으로 태양광 발전의 중요성이 커지고 있는 만큼, 주거 및 상업용 부동산을 위한 효과적인 실행 전략을 개발할 것을 권장합니다.
베스트솔라라이트에서는 다음과 같은 다양한 제품을 제공합니다. 올인원 태양광 가로등, 태양광 투광 조명및 조정 가능 태양열 조명다양한 부동산 유형을 수용하도록 설계되었습니다. 제조업체로서 당사는 고유한 프로젝트 요구사항을 충족하는 맞춤형 옵션을 제공하여 광범위한 설계 유연성을 제공합니다.
태양광 에너지 시스템, 유지보수 및 설치에 관한 추가 문의 사항이 있는 경우 추가 리소스를 참조하거나 bestsolarlight에 문의하시기 바랍니다.
조명에 대해 더 자세히 알고 싶으신가요?
태양열 조명과 LED 조명의 통로에는 다양한 변형이 있습니다.
