빛나는 햇살 - 안정적인 에너지 공급

태양에 의해 생성되는 전력은 가장 청정하고 무한한 무료 에너지입니다. 하지만 아무리 햇볕이 잘 드는 곳이라도 문제가 있습니다. 바로 밤 시간에는 말이죠. 기존 발전소에서는 시간대가 중요하지 않지만, 태양광 발전소의 경우에는 태양이 없으면 전력을 생산할 수 없습니다. 따라서 24시간 내내 태양광을 사용할 수 있도록 하려면 에너지 저장소가 필요합니다. 이를 사용 가능한 전기로 변환하는 과정에서 Busch (부쉬)의 진공 펌프는 필수적인 역할을 합니다.

태양광 패널은 태양이 비출 때만 전력망에 공기를 공급하므로, 구름 없는 날에는 낮 시간에만 전력을 생산할 수 있습니다. 효율적인 에너지 저장 수단이 없다면, 일반적으로 재생 불가능한 화석 연료를 사용하는 다른 형태의 발전으로 전력망의 공백을 메워야 합니다. 한 가지 해결책은 태양광 발전을 기존의 발전소와 비슷하게 만드는 것입니다. 즉, 태양광 발전을 열에너지로 변환하는 것입니다.

비 오는 날을 대비한 열 에너지 저장

열 에너지를 저장하는 것은 전기를 저장하는 것보다 훨씬 쉽습니다. 전원이 연결되지 않은 상태에서 전기 주전자를 끓이는데 필요한 배터리 수에 비해 차를 뜨겁게 유지하는 보온병이 훨씬 더 간편합니다. 기존의 태양광 패널은 햇빛을 직접 전기로 변환하는 반면, 태양열 발전소는 한 단계 더 나아가 이를 열로 변환하여 저장한 후 필요할 때 더 쉽게 꺼내 쓸 수 있도록 합니다.

열에서 전기로

태양열 에너지의 핵심은 태양 광선을 집중시키는 것입니다. 태양광 발전소는 평면 패널 대신 오목한 거울이 집열판에 광선을 반사하는 구조로 이루어져 있습니다. 집열기는 용융된 소금이나 합성 오일과 같은 액체를 포함하고 있으며, 이 액체는 집중된 태양광에 의해 가열됩니다. 가열된 액체는 400~600°C의 온도로 단열 탱크에 보관할 수 있습니다.

전기가 필요할 때 유체는 물을 가열하고 증발시켜 증기를 만드는 데 사용됩니다. 증기는 터빈을 통해 발전기를 구동합니다. 진공 펌프는 증기가 물로 환원되는 응축기에 연결되어 있습니다. 터빈을 가동하기 전에 진공 펌프는 공기 및 기타 비응축성 가스를 배출합니다. 이것은 공기의 단열 효과를 제거해 응축 공정의 효율성이 향상시키고 작업 시간을 연장할 수 있습니다. 또한 터빈의 배압을 최소화하여 열에서 기계 에너지로의 에너지 전달 효율을 높입니다. 일단 터빈이 가동되면 누출되는 공기를 지속적으로 제거하여 진공 레벨을 유지합니다. 이 공정에서 진공을 활용하면 태양으로부터 얻은 무료 청정 에너지를 최대한 활용할 수 있습니다.