[전기차·신재생·ESS 융합 포럼]2020년 태양전지 효율 정점

마사후미 야마구치 도요타기술연구소 교수는 태양전지 물리적 한계효율을 공개해 참석자들의 큰 관심을 받았다. 야마구치 교수는 ‘일본 신재생에너지 R&D 현황’을 주제로 발표에 나서 “태양전지 효율 향상 R&D가 진행되고 있지만 넘을 수 없는 물리적인 한계가 있다”며 “2020년 이후부터 태양전지 효율도 크게 상승하지 않는 정체기를 맞을 것”으로 예상했다. 야마구치 교수에 따르면 결정질 태양전지는 27%, CIS·결정질 박막태양전지는 23%가 한계효율로 인식된다. 차세대 태양전지로 일컫는 염료감응 태양전지가 18%, 유기 태양전지도 16% 전후에서 최대 효율이 결정될 것으로 예상했다.

야마구치 교수는 일본의 태양전지 R&D 현황도 공개했다. 일본은 신에너지 산업기술 개발기구(NEDO)를 중심으로 태양전지 효율향상·발전 단가 하락을 목표로 R&D를 추진 중이다. 2020년까지 태양광발전 단가를 ㎾h당 14엔(약 146원), 2050년까지 7엔(약 73원)으로 낮추는 게 핵심이다.

휘민창 중국 달리안 화학물리연구소 교수는 중국의 세계 최대 용량 ESS 설치 프로젝트를 소개했다. 중국은 세계 최대 신재생에너지 설치 국가로 성장했다. 2012년 중국의 풍력·태양광·바이오에너지 등 신재생에너지 설치량은 90GW에 육박한다. 발전 기복이 심한 신재생 발전량 증가로 전력품질 저하라는 문제에 직면하면서 ESS 설치 사업을 추진하고 있다. 대규모의 ESS가 구축되는 만큼 국내와 달리 리튬이온 이차전지 이외에 차세대 배터리인 VFB(바다듐 플로우 배터리)와 납축전지를 채용한 ESS 사업이 활발하다.

휘민창 교수는 “장베이에서 풍력·태양광발전에 리튬이온 이차전지를 채용한 50㎿급 ESS뿐 아니라, 랴오닝에서는 10㎿급 VFB를 채용한 ‘신재생+ESS’ 사업이 추진 중”이라며 “중국은 신재생에너지 확대에 따라 다양한 배터리를 채용한 실증사업이 활발하게 진행되고 있다”고 말했다.