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공대생의 팁/면접을 위한 공학상식

신재생에너지의 원리 2. 태양열 에너지가 갖는 경제성 분석해보기


   저번시간에는 태양열에너지를 이용하여 온수와 난방에 이용하는 원리와 종류에 대해서 알아보았습니다.

  이번시간에는 태양열 에너지를 이용하는 신재생에너지 시스템이 과연 얼마만큼의 에너지를 만들어 내고, 이를 화석연료로 환산하면 얼마나 될지를 알아보겠습니다.

  에너지관리공단의 신재생에너지센터에서는 국내에서 시판되는 제품들에 대해서 인증을 실시하고 있습니다. 그러면서 제품마다의 효율을 공시하고 있죠.

  그 자료를 토대로 계산을 한번 해보겠습니다.

 (업체마다 차이점이 있고 부정적 인식이 생길까 우려되어 시스템 손실, 운전 손실, 계절별 태양열 에너지의 차이 및 기타 부정적인 요소는 고려하지 않고 이상적인 상황에서 실험된 데이터를 토대로 계산합니다. 참고에만 이용해 주세요. 본 포스팅의 사용으로 인한 일체의 책임은 Ska에게 없음을 밝힙니다.)


본 포스팅은 시리즈물로 다음과 같은 순서로 발행할 계획입니다.

1. 신재생에너지 - 태양열 에너지의 사용 원리(급탕,난방)

2. 신재생에너지 - 태양열 에너지가 갖는 경제성 분석 해보기

3. 신재생에너지 - 태양광 에너지의 사용 원리(발전)

4. 신재생에너지 - 태양광 에너지가 갖는 경제성 분석 해보기

5. 신재생에너지 - 지열 에너지의 사용 원리

6. 신재생에너지 - 풍력 에너지의 사용 원리

7. 신재생에너지 - 연료전지의 사용 원리

8. 신재생에너지 - 지열, 풍력, 연료전지의 경제성 분석 해보기

9. 신재생에너지 - 가장 좋은 신재생에너지원은 무엇일까? (각 에너지원의 장단점 및 결론)


 SKA'       에너지관리공단의 인증제품의 효율표



태양열 에너지 분야에서 에너지관리공단에서는 태양열 에너지를 모으는 집열기에 대한 인증을 실시하고 에너지관리공단의 인증을 득한 제품만 정부에서 인정하고 있습니다. 정부의 설치지원금을 받기 위해서는 반드시 인증제품을 사용하여야 하는것이죠.

인증절차에 따라 태양열 집열기는 성능검사를 받게 됩니다. 규격과 외관검사 및 에너지 효율등을 검사받게 됩니다.

아래의 표는 업체별로 정리한 평판형 태양열 집열기와 진공관형 태양열 집열기의 성능표입니다. 참고하실 것은 제일 마지막에 규격과 일일 집열량입니다. 하루동안에 1㎡당 얼마의 에너지를 모으느냐 하는것입니다.



이전 포스팅에서 말했던 것처럼 평판형 태양열 집열기나 진공관형 태양열 집열기나 일일 집열량에서 큰 차이는 없는 것을 볼 수있네요. 

평판형 태양열 집열기의 총 평균 일일 집열량은 2067.25 kcal/㎡day 이고

진공관형 태양열 집열기의 총 평균 일일 집열량은 2076.52 kcal/㎡day 입니다.


단위가 의미하는것은 평판형을 예로 들면 평판형 태양열 집열기는

1㎡의 태양열을 집열하면 하룻동안 2067kcal의 에너지를 만들어 낼 수 있다는 것입니다.



 SKA'       인증 효율을 가지고 경제성 계산해보기

올해 2월초에 에너지관리공단에서 발표한 신재생에너지 원별 단가표입니다.


2.1 평판형 태양열 시스템 30㎡ 설치해보기

i) 평판형 태양열 집열기는 평균 1㎡당 2,067kcal를 생산한다고 했습니다.

   30㎡ 설치하면 = 30㎡ x 2,067kcal/㎡day = 62,010kcal/day

   하룻동안 약 62,000kcal의 에너지를 생산할 수 있군요.

ii) 한달을 30일이라고 하면 한달 동안 생산할 수 있는 에너지는 (흐린날은 없다고 가정합니다.)

   30day x 62,000 kcal/day = 1,860,000 kcal

   한달동안 약 186만 kcal를 생산할 수 있군요.

iii) 난방등유 1ℓ 가 내는 발열량은 저위발열량이 약 8,200kcal 이지만 약간 더 보태서 8,500kcal 라고 합시다.

   그렇다면 한달동안 생산한 에너지가 1,860,000 kcal 이니까 여기다가 연료의 발열량을 나눠줍니다.

   한달동안 절감한 난방등유 = 220ℓ 이네요

iv) 1년동안 봄여름가을겨울 쉬지않고 온수를 사용한다면,

    220ℓ x 12개월 = 2,640ℓ

    1년간 약 2,640ℓ의 난방등유를 지붕에서 만들어낸다능!!!

v) 돈으로 환산해봅시다.

     지난달 난방등유의 리터당 구매가가 약 1,400원이라고 하는군요. 그러면 2,640 리터이므로

     2,640ℓ x 1,400원/ℓ = 3,696,000원

     1년간 약 3,696,000원어치의 에너지를 만들어내는군요!!!


다시한번 말씀드리지만, 실제 가정에서는 온수와 난방을 안쓰는 계절이 있고, 일조건이 365일 좋을수가 없기 때문에 위의 계산은 맞지 않습니다. 그냥 참고만 하세요.


vi) 이제 위의 시설을 설치하기 위해서 그럼 얼마의 돈을 내야되는지 알아봅시다.

    평판형 태양열시스템 1㎡를 설치하기 위한 총 단가는(시설비,설치비 전부 포함입니다.) 1,012,000원 이군요

    30㎡ 의 집열면적을 가지는 평판형 태양열 시스템은 

    30㎡ x 1,012,000원/㎡ = 30,360,000원이 필요하군요!!


vii) 뒤에 에누리 36만원 떼내고 3천만원의 설치비용이 든다고 가정하고, 현금가치, 감가상각 머리아픈거 다 제외하고 생각하면

   30,000,000 원 ÷ 3,696,000 = 8.11 년이군요


설치하고 8년 쓰면 본전을 뽑는다는 말입니다. ;;;


      그러나!!!!


에너지관리공단에서 실시하는 보급정책 프로그램에 참여하면,

절반의 설치금을 무상(진짜 공짜) 으로 지원받습니다. 우왕ㅋ


그러니까 3~4년만 지나면 본전을 뽑는다는 말이군용.


2.2 같은 요령으로 진공관형 태양열 집열 시스템을 설치할 경우

평판형보다 좀 더 시간이 걸리거나 비슷합니다.


2.3 무상지원 받을 수 있는 요령

우리나라가 돈이 그렇게 많이 없는 나라이다보니 연초에만 살짝 지원자를 모집합니다.

그것도 선착순으로요. 그러니까 관심이 있으신 분들은 연초에 에너지관리공단 신재생에너지 센터(knrec.or.kr)에 들어가셔서 공지사항을 확인하세요~


(본 포스팅은 에너지관리공단에서 공개한 자료를 토대로 비현실적일정도로 최상의 조건을 가정하여 계산되었습니다. 무단도용의 책임은 사용자에게 있음을 다시 알립니다.)