글로벌 에너지 전환에서 PVT 태양광 패널의 적용 및 잠재력

PVT 기술 개요

PVT 컬렉터는 태양광 전지와 태양열 집열기를 결합하여 효율적인 전기 및 열 출력을 달성합니다. 태양광발전/열(PVT) 집열기는 태양광발전 패널과 태양열 집열기 또는 흡수 장치를 결합하여 효율적인 전기 및 열 생산을 달성합니다. IEA SHC 과제 60: PVT 시스템은 지난 3년 동안 연구소와 태양광 업계의 전문가 그룹을 모아 PVT 기술의 다양한 개념을 탐구했습니다. 심층적인 연구 후에 그들은 사례, 시뮬레이션 모델, 핵심 성과 지표, 전 세계 다양한 유형의 설치 개념 간의 비교를 요약했습니다. 이 기사는 작업 성과와 연구 결과를 요약하고 태양열 난방 및 전기 생산을 촉진하는 PVT 기술의 엄청난 잠재력을 확인하는 것을 목표로 합니다.

580W 태양광 PVT 개념은 신에너지 분야에서 혁신적인 시도가 아닙니다. 지난 20년 동안 연구자들은 관련 솔루션을 지속적으로 모색해 왔으며, IEA SHC는 2005년부터 2010년까지 SHC 과제 35, 그리고 2018년부터 2020년까지 과제 60에서 PVT 기술 개발을 위한 중요한 지원을 제공했습니다. 2016년 태양광 산업의 기술 비용이 상대적으로 감소하고 태양열 산업 시장이 성숙해짐에 따라 PVT 기술은 새로운 개발 기회를 열었습니다.

오늘날 태양 에너지 분야의 이러한 발전은 Pvt 하이브리드 태양광 패널 기술의 광범위한 적용을 위한 토대를 마련했습니다. 건물 일체형 태양광 발전(BIPV)과 외벽 일체형 태양광 발전(FIPV)의 부상은 사무실 및 산업용 건물에서 PVT 기술 적용을 촉진할 뿐만 아니라 전기, 난방, 심지어 냉방까지 필요한 주거용 건물에 새로운 옵션을 제공합니다. 동시에, 히트펌프 기술의 발전은 덮개가 없는 Pvt 하이브리드 태양광 패널 열원의 적용 범위를 더욱 확대하여 사용자의 에너지 비용과 시추 저장 수요를 감소시켰습니다. 또한, 태양광 모듈 가격의 지속적인 하락은 태양광과 열 에너지를 결합하여 동일한 지붕 면적에서 더 많은 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 경제적이고 효율적이게 만들었습니다.

PVT 기술의 세부 사항 및 적용 사례

그러나 HVAC 업계에서 PVT 솔루션에 대한 이해와 수용을 심화하기 위해서는 더 많은 노력이 필요합니다. SHC Task 60 전문가들은 이 기술에 대한 시장 인지도를 높이고 PVT 집열기에 대한 전문 국제 표준 개발에 전념하여 태양광 설계자와 최종 고객이 이 신기술을 사용할 수 있도록 더욱 확신을 심어주고 있습니다. 이 과제를 통해 세 가지 명확한 결론을 도출했습니다. PVT 기술은 전기와 열의 이중 출력을 통해 지붕이나 모든 공간을 효율적으로 활용할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 PVT 솔루션은 이미 시장에 존재합니다. 그리고 이 기술은 에너지 전환과 저탄소 생활 촉진에 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

PVT 기술은 태양광 발전과 열 분야에서 뛰어난 비용 효율성으로 인해 글로벌 에너지 전환을 촉진하는 데 없어서는 안될 역할을 합니다. 최신 데이터에 따르면 2020년 말 현재 전 세계 PVT 컬렉터의 누적 설치 면적은 1275431㎡에 달했고, 운영 체제 수도 27920세트에 도달해 PVT 시장의 꾸준한 성장 추세를 충분히 입증했다. 2018년부터 2020년까지 PVT 기술의 연평균 성장률은 9%에 달해 광범위한 시장 전망을 나타냈습니다.

프랑스의 적극적인 지원으로 PVT 하이브리드 태양광 패널 시장에서 솔라 에어 시스템이 선도적인 위치를 차지하고 있음을 보여줍니다. 과거에는 두 제조업체가 PVT 에어 시스템을 성공적으로 출시했습니다. 이러한 PVT 에어 시스템의 주요 장점은 저온 시스템의 분배 매체로 공기를 사용하여 태양광 전지에 높은 효율과 낮은 응력을 제공한다는 것입니다.

PVT 태양열 집열기의 설계 및 효율

디자인과 비용

PVT 집열기 비용은 설계 및 재료 선택에 따라 달라지며, 최적화된 설계를 통해 비용을 절감하고 효율성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 현재 PVT 태양광 시스템의 총비용은 평방미터당 500유로에서 1,500유로 사이인 반면, PVT 집열기 자체의 비용은 평방미터당 100유로에서 300유로 사이로 유지됩니다.

효율성 평가 및 표준화

Pvt 하이브리드 태양광 패널 효율의 정의는 입사되는 태양 복사에 의해 생성되는 총 출력(전기 및 열 에너지 포함)을 종합적으로 고려하는 전체 효율에서 시작할 수 있습니다. 계산을 단순화하기 위해 전기 출력은 일반적으로 고려하지 않습니다. 그러나 PV 효율은 집열기 온도의 영향을 받으므로, 다양한 온도 환경에서 작동하는 PVT 집열기의 경우 이 요소를 반드시 고려해야 합니다. 국제표준화기구(ISO)의 인증 기준과 Solar Keymark 인증은 Pvt 하이브리드 태양광 패널 모듈의 성능을 평가하는 중요한 기준입니다.

PVT의 장점과 시장 잠재력

◆ PVT 시장 동향

맑은 날씨처럼 일조량이 풍부한 환경에서 PVT 집열기는 주간 전력 수요와 연중 난방 수요를 효율적으로 충족할 수 있습니다. PVT 집열기는 일조량이 풍부한 환경에서 높은 전력 및 난방 효율을 자랑하며, 투자 회수 기간이 4~5년으로 짧아 지중해 지역의 호텔 및 기타 장소에 매우 적합합니다. 또한, PVT는 전기차에 전력을 공급하고, 가정용 온수(DHW)에 난방을 공급하며, 냉각기 냉각기 역할까지 수행하는 등 다양한 기능을 제공합니다.

당사의 PVT 생산 공장