청정에너지의 새로운 시대 열까?

   

앞으로 라스베이거스의 휘황찬란한 밤거리는 태양에너지로 빛날지 모른다. 밤에도 전력을 생산할 수 있는 크레센트 듄스 태양열 발전소(Crescent Dunes Solar Energy Project)가 완공돼 올해 말부터 상업 발전을 할 예정이기 때문이다. 이 새로운 태양열 발전소는 밤에는 발전할 수 없었던 태양 에너지의 한계를 극복했다는 점에서 큰 의미가 있다.

네바다의 황량한 사막에 1만 7,500개의 거대한 거울과 165m 높이의 탑이 건설되기 시작한 것은 2011년 9월 1일이었다. 각 반사경의 크기는 62.4㎡이고 이런 거울이 모두 모이면 총 110만㎡의 면적이 된다. 이 거울이 반사하는 태양 빛은 모두 165m 높이의 탑 위로 모인다.

일반적인 태양열 발전소는 이렇게 모인 열에너지로 물을 끓여 수증기로 만든 후 발전기 터빈을 돌린다. 하지만 용융염 태양열 발전소는 바로 물을 끓이는 대신 질산염 혼합물을 녹여 용융염(molten salt. 상온에서 고체인 염을 섭씨 300~1,000도 정도 고온에서 액체로 만든 것) 상태로 만든다. 열을 보존하기 위해서다.

이렇게 녹은 용융염은 많은 열에너지를 보존할 수 있다. 따라서 이를 이용해서 물을 수증기로 만들면 밤에도 전기 생산이 가능한 원리다.

발전소의 위치는 라스베이거스에서 310km 정도인데, 라스베이거스에 본사를 둔 NV 에너지가 이 전기를 킬로와트(kW)당 0.135달러에 25년간 구매하기로 한 상태다. 발전 용량은 110MW이다.

이 건설 프로젝트에는 약 10억 달러의 거금이 투입됐는데, 이 중 미 에너지부에서 융자받은 금액이 7억 3,700만 달러에 달한다. 솔라리저브는 732°C라는 고온에서 견딜 수 있는 새로운 세라믹 리시버를 개발하는 데 필요한 자금 240만 달러 역시 미 에너지부에서 지원받고 있다.

크레센트 듄스를 건설한 솔라리저브(SolarReserve)의 케빈 스미스 CEO는 전력 수요가 있을 때라면 언제라도 110MW의 전력을 공급할 수 있다는 점을 강조했다. 기존의 태양광 발전소가 태양 빛을 받을 때만 발전할 수 있어 사실상 전력 수요와 무관하게 전력을 공급했던 것과 비교한 것이다.

사실 이 프로젝트는 유일한 용융염 태양열 발전소 프로젝트가 아니다. 스페인의 안다솔이나 애리조나의 솔라나 역시 용융염으로 열을 저장해 밤에도 전기를 생산할 수 있다.

용융염 태양열 발전소는 밤에는 발전할 수 없거나 기상 상태에 따라 발전량이 크게 달라지는 태양광 발전의 단점을 극복할 수 있는 대안이다. 다만 비용적인 측면에서는 구조가 매우 단순한 태양광 대비 불리한 측면이 있다. 따라서 용융염 태양열 발전소는 미래 신재생 에너지 산업에서 기존의 태양광 발전소를 대체하기보다는 상호 보완하는 방식으로 발전할 것으로 보인다.