서울시, ‘페로브스카이트 탠덤 태양광’ 실증 사업 착수…도심 발전 효율 1.5배 높인다

[뉴스에디션] 서울시가 제한된 도심 공간에서 태양광 발전 효율을 높이기 위한 차세대 기술 실증 사업에 본격적으로 나섰다. 기존 실리콘 태양전지의 한계를 넘어선 ‘페로브스카이트 기반 탠덤 태양광’을 실제 도시 환경에 적용해 상용화 가능성을 검증한다는 구상이다.

서울시는 서울에너지공사, 한화솔루션 큐셀부문(이하 한화큐셀)과 ‘태양광 신기술 실증과 보급 확대를 위한 업무협약’을 체결했다. 이번 협약은 도심형 고효율 태양광 보급 기반을 넓히고 국내 관련 산업의 경쟁력을 강화하기 위해 추진됐다.

공간 한계 극복할 차세대 탠덤 기술

실증 대상인 페로브스카이트 탠덤 태양광은 서로 다른 흡수 특성을 가진 두 개의 태양전지를 수직으로 적층하는 구조다. 상부의 페로브스카이트 셀이 자외선 및 가시광선의 단파장 영역을 흡수하고, 하부의 실리콘 셀이 장파장 영역과 적외선을 Absorbing(흡수)하는 방식이다.

이 기술의 이론적 한계 효율은 약 44% 수준으로, 기존 실리콘 태양광이 가진 한계 효율(29%) 대비 약 1.5배 높은 발전 효율을 보인다. 동일한 설치 면적에서 더 많은 전력을 생산할 수 있어, 부지 확보가 어려운 도심 환경에 적합한 대안으로 평가받고 있다.

주차장 캐노피 및 노후 설비 교체 실증

이번 실증 작업은 연구실이 아닌 실제 옥외 운영 환경에서 진행된다. 일사량과 기온, 강수량, 미세먼지 등 기후 변화 요소가 발전 성능과 내구성에 미치는 영향을 다각도로 검증하기 위함이다.

실증은 크게 두 가지 방식으로 추진된다. 첫째, 주차장 캐노피 구조물에 탠덤 모듈을 설치해 동일 조건의 기존 상용 태양광 설비와 시간대별·계절별 발전량 및 전압·전류 데이터를 비교 분석한다. 둘째, 15년 이상 가동된 노후 태양광 설비를 탠덤 모듈로 교체하여 설비 개선 전후의 발전량 증가 폭과 운영 안정성을 확인한다.

사업 추진을 위해 서울시는 실증계획 수립과 총괄 관리를 맡고, 서울에너지공사는 실증 부지 제공과 시공·운영을 담당한다. 한화큐셀은 탠덤 태양광 모듈 공급과 기술 지원을 제공한다.

발전 사업자 및 시장에 미칠 영향

서울시는 누적 504MW 규모의 태양광을 보급해 온 정책 경험을 바탕으로, 이번 실증 데이터를 활용해 도심형 태양광 보급 모델과 제도적 기준을 마련할 계획이다.

태양광 발전 사업자 관점에서는 한정된 부지 내 수익성을 향상시킬 수 있는 신기술 도입의 계기가 될 수 있다. 특히 노후화된 기존 발전 설비의 리파워링(성능 개선) 시장이나, 주차장 등 입체적 공간을 활용한 도심형 발전 사업에서 새로운 사업 기회가 열릴 것으로 전망된다.

[단평(短評)] 도심형 태양광의 한계를 깨는 효율 중심의 전환

도심 태양광 정책이 단순 설치 면적 확대에서 단위 면적당 발전량을 극대화하는 ‘고효율화’로 방향을 전환했다. 탠덤 태양광 실증은 기술적 완성도 검증뿐만 아니라, 향후 기존 노후 발전소의 리파워링 및 도심형 태양광 시장의 표준 기준을 정립하는 데 중요한 분기점이 될 것으로 보인다. 사업자들 역시 단순 부지 확보를 넘어 기술 적용에 따른 경제성 검증 결과를 주의 깊게 살필 필요가 있다.

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