PVT 기술 적용 확대… 전기·열 동시 활용 에너지 시스템 주목

[산업일보]
태양광 발전과 열에너지 활용을 결합한 PVT(Photovoltaic Thermal) 기술이 건물 에너지 효율을 높이는 대안으로 부상하고 있다. 전기 생산과 동시에 온수·난방용 열에너지를 확보할 수 있어, 제로에너지 건축물(ZEB)과 분산형 에너지 시스템 분야에서 적용 가능성이 거론된다.

김포시에 위치한 에스엠테크는 최근 PVT 기반 에너지 시스템 개발에 착수해 관련 기술 고도화에 나섰다. 회사 측은 태양광 발전 과정에서 발생하는 열을 동시에 회수하는 구조를 통해 전체 에너지 활용 효율 향상을 목표로 하고 있다고 밝혔다.

일반적인 태양광(PV) 모듈은 태양에너지 가운데 일부만 전기로 변환하고, 나머지는 열로 방출한다. 이때 패널 온도가 상승하면 발전 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. PVT 시스템은 태양광 패널 후면에 열 회수 구조를 적용해 발생한 열을 냉각수나 순환 유체로 흡수하는 방식으로, 회수된 열을 온수 공급이나 건물 난방 등에 활용할 수 있다.

업계에서는 이러한 구조를 통해 패널 온도를 낮춰 발전 효율 저하를 줄이는 동시에, 전기와 열을 함께 활용하는 에너지 운영 방식이 가능해질 것으로 보고 있다. 설치 면적 대비 에너지 활용도를 높일 수 있어 도심형 건축물에도 적용 가능성이 제기된다. 특히 온수 사용량이 많은 공동주택, 호텔, 병원, 체육시설 등에서는 전기와 열에너지를 동시에 확보할 수 있는 대안으로 검토가 이뤄지고 있다.

정부의 제로에너지 건축물 의무화 정책과 건물 에너지 자립률 확대 기조도 관련 기술 도입 논의를 뒷받침하고 있다. 향후 PVT 기술이 건물 에너지 관리 시스템(BEMS), 스마트홈, 에너지저장장치(ESS) 등과 연계되면서 통합 에너지 운영 플랫폼으로 발전할 수 있다는 전망도 나온다.

다만 PVT 시장 확대를 위해서는 성능 인증 체계와 경제성 확보가 과제로 지적된다. 현재 국내외에서 PVT 모듈 효율과 안정성 평가 기준 마련이 진행되고 있으며, 설치 비용 절감과 유지관리 체계 개선도 시장 확산의 핵심 변수로 꼽힌다. 건물 형태와 지역 기후 조건에 따라 열 활용 효율이 달라질 수 있는 만큼, 실제 적용 환경을 고려한 시스템 설계와 운영 기술 확보가 필요하다는 분석도 제기된다.

에스엠테크 박재흥 대표는 본지와의 서면 인터뷰에서 “PVT는 단순히 태양광 발전량을 늘리는 개념이 아니라, 건물에서 소비되는 전기와 열에너지를 동시에 관리하는 방향으로 접근해야 하는 기술”이라며 “제로에너지 건축물과 분산형 에너지 시스템 확대 흐름 속에서 활용 범위가 점차 넓어질 것”이라고 말했다.