▲모하비 사막에 건설될 태양열 발전소 상상도. 2기의 발전소에 총 3만2천개의 오목거울 발전기가 설치된다. ⓒ SES
미 캘리포니아 남부 모하비 사막에 세계 최대 규모의 태양열 발전소를 건설하는 계획이 추진되고 있다.
아리조나 주 피닉스에 본사를 둔 스털링 에너지 시스템 사에 따르면 캘리포니아주의 2개 메이저 전력회사와 손잡고 발전용량이 각각 500㎿와 300㎿에 달하는 대규모 태양열 발전소 2기를 건설한다는 것. 500㎿면 현재 상용 운전 중인 가스발전소나 유연탄발전소의 평균 발전량에 거의 육박하는 규모다.
남부 캘리포니아는 하루 종일 강렬한 태양 빛이 내리쬐는 드넓은 사막이 널려 있어 태양열 발전의 최적지라는 것이 스털링 에너지 시스템사의 설명이다. 이 계획에 따르면 이 회사는 총 1만8210㎢에 달하는 광대한 사막에 개당 발전용량이 25Kw인 오목거울 발전기 3만2천개를 설치한다.
2010년경 이 태양열 발전소가 계획대로 완공될 경우 현재 미국의 태양에너지 발전총량 397㎿(2004년 기준)의 두 배에 달하는 800㎿의 전력이 태양열 발전을 통해 생산되게 된다.
현재 미국의 태양에너지발전이 대부분 태양열 대신 광전지를 이용한 직접 발전 방식으로 운영되고 있는 반면에, 이 방안은 직경이 13m에 달하는 오목거울이 스털링 엔진에 태양열을 집중시켜 이 열로 발전기를 돌리는 독특한 방식을 채택하고 있다.
▲'스털링 에너지 시스템'사의 태양열 발전기. 직경 13미터짜리 오목거울로 스털링 엔진을 가열시켜 1기당 25Kw의 전력을 생산해 낸다. ⓒ SES
스털링 엔진은 1816년에 처음 개발된 오랜 역사를 지닌 기술이지만 재료기술 상의 여러 난점으로 인해 아직 본격적인 상용화가 이루어지지 못한 상태. 스털링 에너지 시스템 사는 스털링 엔진 내부에 주입된 수소를 태양열로 섭씨 732도까지 가열시키면 팽창된 수소가 4개의 피스톤을 왕복시키는 방식으로 발전이 이루어지며 에너지 효율이 30%에 달한다고 설명하고 있다.
에너지 효율 30%면 기존의 태양광 발전 방식에 비해 2~3배 이상 높은 발전효율이며 ㎾당 발전단가 역시 기존의 가스나 석유발전소와 맞먹는 수준이다. 스털링 측은 주기적으로 오목거울을 씻어주는 것 외에 별다른 유지보수가 필요 없어 운영비가 매우 저렴하다고 밝히고 있다.
계획대로 이 사업이 추진될 경우 스털링 에너지 시스템 사는 2007년까지 40기의 오목거울 발전기를 설치해 시험운전을 완료하며 2008년에 본격적인 건설에 들어가 착공 후 4~5년 이내에 본격적인 상용발전에 들어가게 된다.
태양열 발전은 아직 화석연료방식 발전에 비해 발전단가가 비싸지만 석유값 상승이 지속될 경우 충분한 경제성까지 갖출 수 있어 향후 미래의 유력한 에너지원으로 부상할 전망이다.