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태양광·열 기술협의회 구성

R&D 참여 6개 기업·기관 참여
국내 보급기반 조기 구축 협력


현재 전 세계적으로 관심이 매우 높은 신재생에너지분야 중 하나가 태양광·열 복합모듈(PVT)과 이를 이용한 시스템이다. 특히 각국의 제로에너지건물정책과 관련 필수적인 아이템으로 각광받고 있다. 
그러나 국내에서는 PVT 기준, 표준 등이 없어 보급할 수 있는 길이 제한돼 있어 이를 해결하기 위해 현재 PVT 관련 R&D기업들이 뭉쳤다. 

현재 국가 R&D를 수행 중인 7개 컨소시엄 책임자들은 최근 한국에너지공단을 방문해 신재생에너지보급팀장과 미팅을 갖고 향후 보급기반 조기구축을 위해 협력키로 하고 가칭 태양광·열 기술협의회(임시회장 조성구 이맥스시스템 부사장)를 구성, 운영키로 합의했다. 기술협의회에는 이맥스시스템, 장한기술, 탑솔, 세한에너지 등 4개 기업과 연구기관인 한국에너지기술연구원과 공주대 등이 참여한다.   

정부 차원 보급 기반 구축 시급

태양광·열 복합모듈을 이용한 시스템은 한 장의 복합모듈에서 전기와 열을 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 특히 열수요가 있는 건물에너지부문에서 각광을 받을 것으로 예상되고 있다. 동일 설치면적에서의 에너지생산량을 비교하면 태양광모듈만 설치할 때와 비교해 최소 3배 이상 에너지를 얻을 수 있기 때문이다. 

실제로 PVT는 2017년 기준 전 세계적으로 100만m²가 넘게 설치됐으며 국제에너지기구(IEA)도 IEA SHC TASK 60(Application of PVT Collectors)으로 프로젝트를 진행 중이다. 

해외시장은 주로 프랑스, 독일, 스페인, 이탈리아, 스위스 등 유럽시장이 주도하고 있으며 터키, 이스라엘, 남아프리카공화국 등의 시장이 성장세를 보이고 있다.  

PVT협의회의 관계자는 “앞으로 제로에너지건축물이나 의무화 대상건물의 경우 PVT수요가 급증할 것으로 예측된다”라며 “해외의 경우 초기시장 단계이기 때문에 국내에서 개발된 제품의 해외수출 가능성도 충분히 열려 있다”고 밝혔다. 

국내에서도 현재 7개의 R&D과제가 국가과제로 진행 중에 있으며 2∼3년 이내 상용화가 이뤄질 것으로 예상된다. PVT협의회에 따르면 2021년 1개, 2022년 4개, 2023년 2개 프로젝트가 예정돼 있으며 관련 예상시장규모는 2021년 140억원으로 시작해 2025년 약 1,600억원에 이를 것으로 전망된다. 

현재 진행 중인 PVT모듈 과제는 집열매체 구분에 따라 액체식과 공기식으로 나뉘며 시스템은 사용처에 따라 건물용과 산업용으로 구분된다. 보조열원으로 히트펌프와 연동해 운용되는 형태로 해당건물의 전기 및 열에너지의 자립화를 가능하게 해줄 수 있는 시스템으로 평가받고 있다. 

PVT협의회의 관계자는 “사업화를 위해서는 에너지공단의 보급제도에 편입돼야 하는 만큼 모든 기준과 표준이 제정되는 것이 무엇보다 시급한 상황”이라며 “특히 2020년부터 공공건물, 2025년부터 민간건축물까지 제로에너지건물 의무화가 시작될 예정이어서 정부차원에서 보급기반 구축이 더 이상 늦어져서는 곤란한 시점에 와 있다”고 지적했다. 

<R&D가 진행 중인 태양광·열 융합시스템 국가과제>

기관명

R&D 명칭

R&D 수행내용

이맥스시스템

제로에너지건물구현을 위한 0.8kW /급 태양광·열 융합시스템

-액체식 PVT모듈 개발

-공기열 히트펌프이용 냉난방 및 급탕

패키지 개발

탑솔

태양광열-지열 이용 Trigeneration 시스템

-지열, 태양열, 태양광 이용 기술 확보

-태양에너지 활용한 열-전기 복합 생산

단위 모듈 국산화

장한기술

PVT(태양광+태양열)복합패널과 축열 및 지열히트펌프를 활용한 신재생 융복합 열에너지 공급시스템

-PVT복합패널 개발

-고온수지열히트펌프 개발

에너지연/

코원

전력 및 열에너지 복합 생산을 위한 모듈화형 방음 기술

-전기-열 및 방음기능의 PVT패널 개발

-다기능성 PVT 방음 시스템 개발

에너지연/브이피케이

-캐 태양-지열 히트펌프 기반 스마트 삼중에너지 이용기술

-1RTPVT-GHX AAHP 모델개발

-5RTPVT-GHX WWHP 모델개발

-모듈화형 태양광열(PVT) 및 지중열교환

(GHX) 기술 개발

세한에너지

온수자립형 태양열·광 복합 일체형 온수기

-액체식/히트파이프식 PVT모듈개발

-온도성층화 향상 설계반영 축열조제작

-온수자립형 태양열광 복합 일체형온수기 개발

공주대학교

건물일체형 PVT(BIPVT) 히트펌프 시스템이 연계된 스마트 그리드 기술

저가화 경량화 BIPVT컬렉터 개발

BIPVT 컬렉터 이용 공기열원 히트펌프 냉난방 시스템 개발