오늘날 인류는 생존에 영향을 미치는 네 가지 위기에 직면하고 있다. 첫째는 화석에너지 고갈, 둘째는 지구온난화, 셋째는 물 부족, 넷째는 식량부족으로 이런 위기는 화석연료 사용으로 인해 순차적으로 발생하는 문제가 아닐 수 없다.
세계 각국은 이를 해결하기 위해 에너지 절약과 대체에너지 개발연구에 주력하고 특히 청정재생에너지의 개발과 보급에 매진하고 있다.
불의 사용으로부터 시작한 인류의 문명은 18세기 석탄을 에너지로 한 증기기관의 등장과 함께 산업혁명이 일어났고, 20세기에는 주요 에너지로 석유가 등장하고, 전기를 이용한 동력의 혁명을 이루었다. 이토록 인류는 지난 백 년 동안 획기적인 문명의 전환을 가져 왔지만, 이면에는 화석에너지의 고갈, 지구온난화로 인한 인류생존의 위협을 결국 가져 오게 되어 이 문제를 해결하기 위해 녹색에너지 시대를 열어가고 있다.
녹색에너지란 햇빛, 물, 지열, 생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지를 말한다. 이를 자연에너지 또는 재생에너지라고 하는데 그 대표적인 에너지가 태양광에너지이다. 세계적인 경제성장과 지속적인 인구증가로 에너지에 대한 수요가 갈수록 증가하는 추세로 하여 태양에너지는 이 문제를 해결하는 주요한 대안이 될 수 있다. 2100년이 되면 현재의 에너지 추세를 볼 때 태양에너지가 전체 에너지의 75%를 차지하게 되어 앞으로 주도적인 역할을 하게 될 전망이다.
태양은 지구의 생명과 에너지의 원천으로 지구에 도달하는 태양에너지는 약 20만TW로 오늘날 전 인류가 일 년 동안 사용하는 모든 에너지의 총합인 15TW의 1만 배가 넘는 무한 에너지를 방출하고 있다. 이미 선진국에서는 태양광발전에 의한 에너지가 기존 화석연료에너지에 비해 경쟁력을 갖기 시작했다.
태양에너지는 여러 가지가 있는데 태양의 자외선과 가시광선 등 전자성질을 이용해 전기를 얻는데 이것을 태양광에너지라고 하고, 태양광발전이란 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술을 의미한다. 즉 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식을 말한다. 태양의 자외선과 가시광선은 전자성질을 이용해 전기를 얻는데 사용하며 태양광 시스템은 태양전지로 구성된 모듈과 축전지 및 전력변환장치로 구성되어 있다.
태양에너지는 친환경. 무공해. 반영구적 사용이 가능한 무한 자원으로 에너지 문제를 해결할 수 있는 최선의 대안이 되고 있다. 햇빛이 비치는 곳이면 어디든지 간단히 설치할 수 있으며, 다른 발전설비보다 유지보수가 아주 용이하다.
태양광발전시스템은 다음과 같은 장단점이 있다. 우선 장점으로는 첫째로 연료가 무료로 무한하다. 둘째로 연료의 수송과 저장을 위한 비용이 들지 않는다. 셋째로 유해 오염물질을 전혀 배출하지 않는 친환경 무공해 산업이다. 넷째로 매우 안전하며 설비수명이 30년 정도로 아주 길다. 다섯째로 설비의 모듈 및 자재는 모두 재활용이 가능하다. 여섯째로 유지보수가 용이하며 비용이 거의 들지 않는다. 일곱째로 에너지 절감과 지붕의 심미성에 도움이 된다. 여덟째로 발전 속도가 빠르고 더불어 수많은 일자리를 창출한다.
그리고 단점으로는 첫째로 전력생산량이 지역별 일사량에 의존한다. 둘째로 에너지밀도가 낮아 큰 설치면적 필요하다. 셋째로 설치장소가 한정적이고, 시스템 비용이 고가다. 넷째로 초기투자비와 발전단가가 비교적 높다.
2015년이 되면 화석연료와 태양광발전 단가가 같아지는 발전단가균형시점인 그리드패러티 즉 자원 고갈로 석유 같은 화석연료 발전단가는 상승하고 반면 태양광 같은 신재생에너지의 전력생산비용은 낮아져 서로 가격이 동일해 지는 균형점을 이루어 태양광발전과 화력발전의 원가가 동일해 질것으로 예측된다. 따라서 세계 태양광산업 시장규모는 3천억 달러 이상의 수준으로 급성장할 것으로 전망되며, 머지않아 태양광 시장의 규모가 반도체 시장의 규모를 앞지를 전망으로 반도체 산업을 능가 할 미래 전략산업으로 자리매김 될 것이 확실하다.
향후 태양광 산업이 산업보국의 새로운 역사를 쓰게 될 것은 자명한 사실이다. 우리나라의 태양광산업이 세계 속에 경쟁력을 갖추기 위해서는 국가차원의 기술개발과 인프라 구축, 시장 확대 등 적극적인 지원 정책이 필요하다. 나아가 세계 반도체와 LCD를 선도하는 우리의 기술과 역량이 더해진다면 더 큰 시너지효과를 발휘해 국내외에서 태양광 산업의 성장 가능성은 무한할 것이다.
우리 고양시는 지금까지 이 분야의 정책이 거의 전무한 상태다. 물론 일사량이 지역에 따라 차이가 있어 입지의 문제가 있다 하더라도 서울의 한 도심 유휴지에 설치한 것을 보면 전혀 불가능하다고는 보지 않는다.
우리 고양시는 산이 없고, 평지가 많아 일조량이 어느 지역보다 많으며 한강하류에 위치하고 있어 서해와 맞닿아 해풍의 영향을 받아 직사광선이 아주 강하다. 우리 고양시가 높은 태양의 도시임을 감안하여 무공해 자연에너지를 이용한 태양광산업은 반드시 안고 가야할 시대적 사명이다.