국제에너지기구(IEA; International Energy Agency)는 태양에너지의 현재 기술 추세, 관련 시장에 대한 전망을 제시하였고, 또한 어떻게 태양에너지가 다양한 에너지 소비분야에서 전력, 난방, 연료로써 사용될 수 있는가를 분석하였다.
만약 효과적인 정책이 향후 십여년 동안 많은 국가들에서 추진된다면, 다양한 형태(태양열(solar heat), 태양광, 태양열(solar thermal) 전기, 태양연료)의 태양에너지는 전세계가 현재 직면하고 있는 가장 시급한 문제(기후 변화, 에너지 보호, 에너지 서비스에 대한 일반적인 접근 등) 를 해결하는데 상당한 기여를 할 수 있을 것이다.
태양에너지는 세계에 걸쳐 많은 사람들에게 청정하고, 환경 친화적이고, 매우 풍부하고 고갈되지 않는 에너지 자원을 제공한다. 태양에너지의 이용가능성은 온난한 국가가 좀 더 높은데, 이러한 국가들은 향후 십여년 동안 많은 인구를 보유하고 높은 경제성 성장을 경험하게 될 국가들이다(2050년까지 70억 인구가 거주).
[기술 추세]
태양광 개발의 역동성이 특히 발전 차액 지원제도(FIT: Feed-In Tariffs)에 인해 두드러지고 있다. 태양광은 모듈화되어 있고, 설치가 쉽고 빠르며, 일반 대중도 쉽게 접근할 수 있다. 적절한 정책, 알맞게 조성된 시장 및 금융으로, 태양광 프로젝트는 단기간에 성공적으로 추진되고 있다. 이러한 개발로 인한 빠른 비용 감소는 태양광 기술에 대한 초기 기대를 충족시키고 있다. 또한 지속적인 개발은 비용을 추가적으로 감소시킬 것이라는 신뢰가 증가하고 있다.
태양열 전기는 태양전기의 생산은 저녁의 피크 시간으로 변환시킬 수 있게 하거나, 열저장 활용을 통해 기본 적재 시간을 확대시킬 수 있게 한다. 연료 백업과 여타 자원과의 혼합은 태양열 전기를 좀 더 신뢰있게 하고, 수요에 신속하게 대응할 수 있게 한다. 또한 전기 믹스에 있어 태양에너지를 포함하여 좀 더 저렴한 옵션을 제공할 수 있게 한다.
태양열전기는 집결 태양 에너지(CSP) 기술을 근간으로, 태양이 매우 밝고 하늘이 청정한 곳에서 사용할 수 있다. 장거리 전송라인은 청정 태양열전기를 대규모의 소비 지역으로 전송할 수 있게 한다. 이와 같은 방식으로 인해 태양열전기는 태양광과 경쟁하기 보다는 서로 보완적인 관계에 있다. 오늘날 대규모 태양광 시설이 태양광이 소비자와 근접한 지역에 설치할 수 있다는 매우 중요한 우위를 점하면서 많이 등장하고 있다(예 : 건물 옥상). 태양열전기는 단위-규모 생산시설이지만, 소규모의 태양열전기는 독립되고 소외된 그리드 지역에 틈새시장을 노려볼 수 있다.
기업과 유연한 태양열전기 시설들은 그리드의 전기 믹스에서 좀 더 다양한 재생에너지를 가능하게 한다. 태양광의 높은 침투를 위해서는 전기 저장시설에 대규모의 투자를 필요로 하지만, 태양열전기의 경우 대규모 투자가 필요하지 않다. 개발도상국 오프 그리드의 경우, 태양광과 태양열전기는 현재 전기에 접근할 수 없는 14억 사람들의 삶을 변화시킬 수 있다. 태양열 전기와 태양열 난방 또한 개발도상국의 삶의질 증가에 분명한 기여를 할 것이다. 선진국의 경우에도 태양에너지 기술들은 에너지 안정성과 지속가능성을 보장하는데 기여를 할 수 있다.
[가능한 비전]
재생에너지 비율이 높은 시나리오는 태양광과 태양열전기가 2050년에 전세계 전기의 25%까지를 공급할 것임을 보여주고 있다. 본 시나리오는 지구온난화 가스 배출은 현재의 수준에서 상당히 감소되어야 할 필요가 있음을 가정하고 있다. 또한 전기에 의한 기술들이 에너지 효율성 향상을 강화하기 위해 필요하고 많은 사용 분야에 있어 석탄연료를 대체할 것임을 가정하고 있다.
이러한 가정하에 저탄소 에너지 기술들이 제한되어 있는 경우, 태양에너지와 여타 재생에너지 확장의 한계를 시험하였다. 2030년 이후 이러한 한계는 직접적인 태양에너지의 발생 비용에 의해 결정되는 것이 아니라 태양에너지의 변동성, 석탄연료 대비 태양에너지의 이동가능성 등에 의해 결정될 것이다.
모든 아주 강력한 가정하에, 장기 에너지 믹스는 다양한 형태의 태양 에너지에 의해 지배될 것이다. 온난한 지역에서 태양열전기는 열저장 기술로 인해 변동성 이슈를 극복할 수 있을 것이다.
[정책 제언]
태양에너지의 상당한 잠재성을 풀기 위해서 광범위한 정책들이 필요하다. 여기에는 초기 개발에 대한 인센티브 부여, 비경제적 장애들의 제거, 공공-민간 파트너십 개발, 연구개발 지원, 기술혁신 촉진 지원책 개발 등이 포함될 수 있다.
특히 개발도상국의 오프-그리드(off-grid) 태양전기, 프로세스 열기술에 대한 선행 투자를 위한 새로운 비즈니스 및 금용 모델이 필요하다. 태양에너지의 개발을 지원하기 위한 정책들의 추진을 고려하는 정부들의 수가 증가하고 있으나, 정교하고 보편적인 정책 수단은 거의 없다. 태양광수소 및 연료 분야 등에 있어 공공 연구개발 노력이 필수적으로 요구된다.
산업에서 직적접인 태양열의 사용을 촉진하기 위한 정책들이 여전히 드물다. 건물에서 태양열 및 냉각 개발을 방해하고, 그리드 접근을 저해하며, 태양 전기의 개발 저해를 용인하는 본인-대리인 문제가 여전히 존재하고 있다.
태양에너지 기술의 초기 개발은 여전히 많은 비용을 수반하고 있다. 태양에너지가 완전히 경쟁적이지 않는 한 상당한 수준의 지원금을 포함한 정책이 필요하다. 예측 가능한 수준까지 산업계와 연계하여 비용 감축을 위한 정책도 추진해야 한다. 경쟁적인 태양에너지 기술에 대한 시장의 투자가 보장될 때까지 인센티브 정책을 중지해서는 안 된다.
풍부하고, 고갈되지 않으며 청정한 태양 에너지 기술의 개발은 장기적으로 막대한 혜택을 줄 것이다. 태양에너지 기술은 내생적이고, 고갈되지 않으며, 수입-독립적인 자원이며, 지속가능성을 보장하고, 환경오염을 감소시킬 수 있다는 점 등에서 국가의 에너지 안정성을 증가시킬 것이다. 이러한 혜택은 전세계적인 것으로, 초기개발을 위한 인센티브 초비 비용은 학습 투자를 위해 반드시 고려해야 한다. 태양에너지는 반드시 광범위하게 소비되어야 하고 공유되어야 한다.
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