이집트 부지 및 기술 선정을 위한 집광형 태양광 발전소

본 연구의 목적은 최적의 현장별 CSP 기술을 선택하기 위해 이집트의 28개 전용 위치에서 두 가지 집중형 태양광 발전(CSP) 기술의 구현을 조사하는 것입니다. 이는 Sam 자문 모델을 사용하여 발전소의 검증된 열경제적 시뮬레이션과 발전소의 열 수요를 충족시키기 위해 제안된 두 가지 CSP 기술 구성에 대한 조사를 통해 달성될 수 있습니다. 시뮬레이션에서는 프로젝트의 환경적, 기술적, 재정적, 경제적 측면을 고려합니다. 지리 정보 시스템 지원을 활용하여 28개 위치에서 제안된 두 가지 기술의 구성을 비교하기 위해 많은 시뮬레이션 매개 변수 중에서 세 가지를 고려합니다. 이러한 매개변수는 연간 전력 생산량, 균등화된 에너지 비용, 물 소비량입니다. 비교 분석에 따르면 태양광 타워에는 포물선형 여물통보다 25% 더 많은 토지가 필요한 것으로 나타났습니다. 추가 수집 영역은 포물선형 트로프 모델에 비해 태양광 타워 시스템의 순 자본 비용을 15% 증가시켰습니다. 결과적으로, 태양광 타워 배치는 에너지의 균등화 비용을 줄이는 동시에 발전소에서 필요한 연간 발전량과 물을 증가시킵니다. 시뮬레이션 결과는 포물선형 골대보다 제안된 태양광 타워 구성을 선호했으며 이집트 중부 및 동부 지역에 집중된 태양광 발전 프로젝트를 구현할 것을 권장했습니다.

세계에서 가장 시급한 문제 중 하나는 특히 이집트와 같이 인구가 급증하는 진보적인 개발도상국에서 환경 친화적이고 지속 가능한 방식으로 증가하는 에너지 수요를 충족시키는 것입니다(Dincer 및 Acar 2015). 이러한 측면에서 재생에너지 옵션의 제공은 필수입니다. 이집트의 비전 2030은 국가의 지속 가능한 개발에 초점을 맞추고 에너지를 지속 가능한 개발의 10대 기둥 중 두 번째로 중요한 기둥으로 간주합니다(https://mped.gov.eg/EgyptVision?lang=en). 비전 보고서는 에너지 자원의 최적의 국내 사용과 재생 에너지를 통합하여 전력을 생산하는 에너지 공급 믹스의 다양화를 강조합니다. 또한, 보고서는 에너지 부문의 이산화탄소 배출 완화를 강조합니다. 이에 따라 2016년 대통령령이 공포되어 신재생에너지 사업을 통해 개발되는 6개 주요 구역으로 구분된 28개소(http://nrea.gov.eg/test/en/Home)를 지정했습니다. 재생에너지청(NREA)과 전력 및 재생에너지부(그림 1)(Moharram et al. 2022).

이집트에서 가장 풍부한 재생에너지 자원은 태양에너지이다(Aliyu et al. 2018). 따라서 재생에너지에 대한 강조는 최적의 현장별 태양에너지 기술을 구현하는 데 중점을 두고 있습니다. 중동 및 북아프리카(MENA) 에너지 정책 계획을 따르면 이집트의 온실가스(GHG) 배출량을 80~95% 줄일 수 있는 잠재력이 있습니다. 2°C(Menichetti 외 2018; Elshafey 외 2018) 집중형 태양광 발전(CSP) 기술을 이미 존재하는 화력(화석) 발전소와 통합하면 채택될 수 있는 저탄소 에너지 기술 솔루션 중 하나가 제시됩니다(Cioccolanti et al. 2019). CSP는 상대적으로 많은 수의 독립적인 요소를 가지고 있어 복잡한 기술이지만, 이러한 한계는 해당 기술이 수요에 맞는 애플리케이션 유연성을 제공한다는 사실로 인해 상쇄됩니다. 열 에너지로의 전환은 CSP를 수력, 풍력, 광전지(PV)와 같은 다른 주요 재생 에너지 기술과 구별합니다. 또한 CSP는 높은 효율성, 낮은 운영 비용 및 우수한 확장 가능성 측면에서 장점으로 인해 특히 매력적입니다(Zhang et al. 2013). CSP 발전소 건설을 위한 부지 선택에는 경제적 전기 생산량을 보장하기 위해 충족해야 하는 특정 중요한 조건이 적용됩니다. NREA는 28개 지역을 선정하는 동안 이러한 기준을 고려하고 CSP 기술 구현의 타당성을 검증했습니다. 일반적인 사이트 요구 사항은 다음과 같습니다.