지구의 환경오염과 에저지의 고갈등으로 오랜동안 나라별로 연구를 거듭하여 왔으나 세계적. 통일적인 대안은 나오지 않았으나 지역적 또는 국가의 정책적인 지원이나 사람들의 변화하는 의식속에 이용과 사용이 늘어가고 있다. 또한 오늘날 산업사회의 구조가 인간의 편리에 따른 발전, 교통, 생산 및 생활전체가 에너지의 과대사용에 따른 에너지의 부족과 환경파괴에 의한 생존 자체가 우려된다고 볼 수 있다.

이러한 상황의 절박한 요구에 따른 대체 에너지의 개발. 생산.이용은 유럽 및 미국등 선진국에서는 약 10 년전부터 본격적으로 진행되어 왔으며 현재에는 나라별로 부분적인 재정지원 및 홍보를 통하여 산업에는 아니라도 사무실.주거공간이나 적은 전력을 필요로 하는 가정용들 다양한 용도로 확대 적용 되고 있다. 태양열 발전시스템은 크게 발전용 포토 볼텍스와 열을 얻는 솔라서머로 나뉘는데 포토 볼텍스 는 태양열 집열판을 통해 전력을 생산 하며 한번 설치로 30년은 쓸 수 있다. 솔라서머는 태양에너지가 진공 유리관을 통과하며, 유리관 속 구리관에 흐르는 물을 덥히도록 하는 시스템이다

솔라모듈( Solarmodule ) : 솔라셀이 햇빛을 전기로 변환하며 섬유화된 표면이 반사되는 손실을 줄여 집진을 많이 하도록 한다. 이러한 셀은 햇빛을 더욱 다양한 형태로 이용율을 높이는 기술이 개발 됨.

전압조정기(Voltage regulator) : 솔라모듈에 의한 DC전압은 배터리에 저장되며 조정기는 에너지를 관리하며 배터리가 방전되거나 과압(overvoltage)을 막는다.

인버터(Inverse rectifier) : 이용자가 에너지를 많이 사용하면 할 수록 효율적인 포토 볼텍스가 더욱 커진다. 어떤 단계에서는 배터리에 저장된 DC전압을 AC로 변환하는 인버터를 사용하여야 한다. 즉 230V의 절약형 냉장고를 사용할 경우등 .

DC분배기(DC Distributor) : 태양열 발전기에서 시스템전압과 다른 전압을 필요로 하는 DC전압용 기계를 가동하여야 한다면 별도로 DC전압 변환기가 설치되어야 한다.

에너지 사용기구 : 태양열전기 시스템의 설치에 필요한 비용은 6년정도면 환원되며 그 이후 부터는 순수익을 올릴 수 있으며 계속적으로 이용이 가능하다.

네트 저장에너지 : 솔라 모듈이 생산한 전기는 네트저장기에 inverter로 보내지고 그곳에서 230V의 AC전압으로 변환된다. 이러한 과정을 통해 가정으로 보내진다.

가정 분배 : 전기는 전력측정계와 공공전선을 통해 가정으로 연결된다.

Solar volatics( 태양열의 집진시스템 )

1) 솔라모듈: 솔라셀이 모여연결되고 환경에 견딜수 있도록 조립된 것으로 전류는 대체로 16-18볼트의 전압을 가지며 성능은 조립된 솔라셀의 숫자와 각도에 따라 차이가 있다. 상용화된 솔라셀 모델중에는 다음과 같은 것이 있다. ≫ 모노크리스탈식 솔라셀: 높은 성능(최대 17 %), 20년이상의 오랜내구성. ≫ 폴리크리스탈식 솔라셀: , 높은 성능(최대 15 %), 비용절감형,20년이상의 오랜내구성. ≫ 아모프 솔라셀: 낮은 성능 (5 - 10 %), 5-6년간 내구성이, 성능이 뛰떨어진다. 모노크리스탈식으로 된 모듈크기(1293 x 330 cm )은 예컨데 55 Watt의 출력을 가지며 표시는 Wp로 표시한다 (Wp= Watt peak - 최대출력)이는 태양빛이 있을때 최대발전 능력을 말한다. 날씨가 흐릴때는 출력이 떨어지지만 일기가 나쁠때도 전력을 생산한다. 솔라모듈의 수명은 오늘날 대개 20년이상이 된다. 솔라모듈에 의한 생산된 전력은 전기제어기를 통하여 바터리에 저장된다.

2) 전압 조정기 : 전자식 배터리 조정기는 배터리를 최적으로 충전하고 과전압이나 과부족으로부터 보호한다. 충전기의 수명에 이러한 전자조정기가 큰 영향을 준다.

3) 배터리: 저장고로서 무엇보다 태양력발전기용으로 특별히 개발된 충전기(accumulator)가 이용된다. 단순자동차 바터리가 적용될 수도 있으나 지속적인 충전과 사용을 통해 급속히 성능을 잃고 사용될 수 없게 된다. 태양발전용 바터리의 처음 설치시 비용은 당연히 고려되어야 할 것이다.

4) DC/AC Inverter : 솔라모듈은 DC 16-18V를 공급한다. 보통 우리가 사용하는 AC 220 Volt전압에 익숙 하여 있기때문에 가정용 기구는 모두 이에 연결되어 있어 직접 태양발전력 에 연결.사용이 되지 않는다. DC전압을 AC로 변환하는 것은 기술적으로 문제가 되지는 않지만 손실이 일어날 수 있다. 태양력발전은 비교적 비싸기때문에 전기장치를 적용시 낮은 전류사용기구를 선택하는 것이 중요하다. 이러한 기능의 인버터가 사용된다

• 지속적인 대기 및 수질오염으로 인한 적극적인 환경 보호
• 장기적인투자 및 개발로 새로운 에너지원으로 이용가능
• 일정 투자로 향후 영원한 전력 사용 가능
• 대규모 기반시설이 어려운 산간 외지에 전력을 조달
• 지역.지형적 조건없는 자원의 이용가능

환경친화적인 태양력은 비환경 친화적으로 생산된 전력과는 비교될 수 없다. 그럼에도 불구하고 환경의식에서 다소 비용을 부담하려는 사람들이 늘고 있다. 또한 전력이 제공되지 않은 지역이나 공간에서 태양력이 효과적이고 믿을 만한 대체에너지이다. 예컨데 주말휴식처,농장. 산장. 신호기계 사냥 태양열보트 스키장 시설 경고시설 주차자동기 펌프시스템 농장울타리 비상조명 여행용 켐핑카 통신용 장비가동에 이용될 수 있으며 네트워크된 태양력발전소 현재 사용되는 전력선에도 불구하고 환경친화적인 대안이 증가한다면 발전된 태양 력을 배터리가 아니라 공공전력으로 저장하는 것이 이루어질 것이다.

이러한 소위 일반태양전기공급은 비싼 배터리를 포기하고 저장시 전력손실을 피할 수 있는 장점이 있다. 태양력을 저장 시 댓가가 물론 각각 다를 수 있지만 독일의 어떤 도시에서는 2DM/ kWh인 경우도 있다. 태양력을 이용한 전력은 대규모발전소와 비교하여 비용면에서 유사하며 환경친화적이다. 대개의 에너지공급기업은 법정 최저비용(16 Pf/ kWh)을 지불한다. 비용과 규모 솔라모듈의 가격은 과거몇년동안 지속적으로 낮아지고 있으며 기타부품들도 가격이 높아지지 않다. 네크워크된 솔라모듈은 대략 16,000 - 20,000 DM정도 일 것이다. 설치된1kW의 솔라모듈의 전력생산은 년간 950 kWh이며 3인가족이 절약없이 보통연간 사용하는 전력사용량은 약 3000 - 4000 kWh이다.

독일의 환경수도 "프라이부르크(Freiburg)"

독일의 서남부에 위치한 프라이부르크는 온도시가 태양열 발전소라고 할 수 있다. 기차역에서 걸어서 5분거리에 있는 빅토리아호텔은 125년전에 세워진 유서깊은 곳이지만 지금은 "태양열호텔"로 더 유명하다. 호텔로비에 들어서면 지금까지 이호텔에서 생산해 낸 태양열 전력량이 표시되어 있는데 호텔지붕에 설치된 태양열 발전기(8kW/h)가 지난해 12월까지 생산한 발전량은 무려 600kW. 이호텔은 전체소비 전력의 30%와 열량의 70%를 자체 생산하며 일반전기를 사용 하는 것보다 10%정도 시설비가 더들었지만 앞으로 30년간은 공짜이기 때문에 이익이라는 것이다. 또한 다른 호텔에 비해 이산화탄소 배출량을 1년에 500톤 이나 줄였다는 것이 큰 장점이다. 인 구20만명인 프라이부르크시 는 현재 155개의 태양열 발전설비가 연가 1.26메가 와트를 생산하고 있다.

프라이부르크 축구장의 지붕에 설치된 1000평방 미터의 태양열 집열판은 1년에 9만5000 kW의 전기를 생산 할 예정이며 투자비는 시민 들이 투자펀드를 조성하여 진행하고 있다. 이러한 태양열 발전을 통하여 환경 보전, 값싼전력 이용뿐아니라 관광객 유치등 여러가지 이익을 얻고 있다.