양면형 패널 수상 태양광 도입 위한 필수 조건은?

[아이앤아이월드]

개요: 수상 태양광 분야의 Game Changer인 독보적 계류기술 'AC 융복합계류장치'는 양면형 패널 경사각을 높여서 설치시 풍압과 파도 등 발전량 증가와 외력으로부터 시설물 안전 위한 필수 조건이다. 

1.서론

국내 대부분 수상 태양광은 규모와 수위변화 폭에 관계없이 바람 등 외력에 의하여 수평이동이 발생하고 있다. 수상 태양광의 수평이동으로 일어나는 시설물 피해는 수상 구조물의 추돌과 이탈로 발생하는 부분파손과 이로 인한 침수 또는 침몰이다. 지금 내가 알고 있는 수상 태양광에 철새가 접근하지 않고 있다면 긴급점검 하길 권고 합니다. 양면형 패널을 수상에 도입할 경우 외력에 의한 동요가 심하면 위험하여 경사도를 높일 수 없으며 산란광을 모집하는 것 또한 불가게 된다. 현재 지속적으로 발생하고 있는 '수평이동 문제'는 방향틀어짐과 위치이탈로 인하여 발생하는데 정도가 심하여 양면형 패널을 설치하더라도 효과가 미미하거나 전혀 없는 경우가 발생할 뿐더러 늘어난 하중 때문에 무게중심이 수면 위로 올라가서 추가적인 동요를 유발함으로써 수상 구조물의 내구력과 피로도에 부정적 영향을 준다. 이는 발전량 감소로 이어져 수익성을 악화시키고 발전시설을 '파손과 침몰'로 몰아가는 매우 위험한 요인으로 작용한다

경사도를 높여서 32~33로 설치하는 경우 풍압이 상승하며 일어나는 외력은 수심과 수위변화 폭에 관계없이 북풍에 의한 풍압과 공명현상으로 이어지면서 처음에는 고박이 느슨해지거나 와해되다가 결국 부유체와 구조물 간 충돌이 빈번하게 일어나서 파손, 파단, 침몰로 이어지는 종말적인 상황을 맞게 된다. 올해초 충남 서산시 대호호 수상 태양광에서 발생한 대규모 시설 파손 및 침몰 현상이 이에 해당한다.

2.본론

고박을 위한 계류기술은 송전케이블을 수변에 고정하거나 수상에 안전하게 위치시킬 때도 유용한 핵심기술이다. 기존 외국의 수상 태양광에서 보듯이 바람 등 외력에 의하여 수면을 떠도는 방식으로는 물속 송전 케이블을 온전하게 유지하기 매우 어렵고 대응방법 또한 엉성해진다. 최근 기사에 노출되고 있는 수십 수백메가 용량의 수상 태양광 발전시설 계획인 경우 계류기술의 도움없이 송전선로 망관리체계 수립은 불가능에 가까우며, 사고시 고가의 케이블을 재설치하는것 외에 뚜렷한 방법이 없다. 고가의 교체비용을 담보로 한다 하여서 안전을 보장받는것도 아니기에 난감하다. 기술적 한계로 인하여 사업성은 악화되고 지속성 또한 보장받지 못하는 매우 불투명한 사업으로 전락하게 된다.

특히 양면형 패널을 적용한 수상 태양광의 경우 동요가 심화되는 경향이 있어서 'AC 융복합계류장치' 처럼 독창적인고 독보적인 첨단 계류기술이 적용되어야 수상 태양광 발전시설은 안정을 찾는다. 즉 수평이동에 대응하고 각종 외력으로부터 발생하는 동요를 제어 진정시켜주는 다양한 기능적 옵션을 제공받을 때 비로소 발전시설로써 신뢰를 얻는다.

기존 수상 태양광은 수위변화와 외력으로 수면 위를 움직이는데 이런 이유로 건설시 발전용량이 커질수록 ‘집적도’가 떨어지는 구조로 조성되고 있다. 이는 합천댐과 소양강 댐에 조성된 수상 태양광을 보면 이해가 되리라고 본다. 이로 인하여 수중 케이블 매설 비용이 과도하게 증가하며 설치조건도 제한될수 밖에 없다. 육상 태양광과 비교하면 동일 사업장 내 설치 가능한 발전시설 규모 축소로 인한 수익성 감소와 송전시설 구축비외 사업부지 면적 확대로 인한 추가비용 증가 문제가 일어날 가능성이 높다. 국내의 경우 공기업 자체사업이거나 유휴수면 활용이란 측면에서 용인되는 측면이 있으나 이문제는 수출시 과도한 추가비용 발생으로 이어져서 사업검토에 심각한 영향을 줄 우려가 있다.

3.결론

한국은 제조업 위주의 경제성장을 하면서 선진국의 기술을 맹목적으로 따르는 타성이 있다. 양면형 패널을 도입한 수상 태양광의 경우 참고할만한 해외 사례는 많지 않다. 기존 수상 태양광 연구에서 벗어나 직류의 특성을 활용한 진일보한 송전망관리체계를 구현하는 것이 신시장을 개척하는 길임은 자명하다. 아울러 수상태양광 특고압 교류전력송전을 위한 수상 변전실을 조성하는 경우 'AC 융복합계류장치' 기술 없이는 실현불가능하다.

양면형 패널을 도입한 수상 태양광의 경우 수평이동은 발전량을 크게 감소시켜 발전수익에 직접적인 영향을 준다. 국내 수상 태양광 사례와 같이 경사각을 12도로 낮추면 더욱 발전량이 감소하여 사업성에 심각한 타격을 받게 될것이다. 즉 육상 대비 수상 이 갖는 잇점이 사라지고 마이너스로 역전되면서 투자금 회수가 불가능해진다. 이와 같은 분석은 오랫동안 태양광 발전 데이터를 근거로 산출된 값을 적용한 결과로 인위적인 조작을 하거나 새로운 발전방식을 도입하지 않는 한 달라지지 않는다. 나는 다시 고구려 을지문덕 장군의 시를 여기에 적으니 자유정의진리를 추구하여 허구에서 벗어나 기술적 진보를 달성하길 권고한다.​​

神策究天文(신책구천문)

妙算窮地理(묘산궁지리)

戰勝功旣高(전승공기고)

知足願云止(지족원운지)

아이앤아이월드가 지향하고 있는 '수상 태양광 프로젝트 비젼' 이다.

1.안전한 시설

2.효율의 극대화

3.자연과 어우러진 공간

4.에너지를 나누는 세상

5.그리고 가장 '한국다운 기술 구현' 이다.

수상 태양광산업이 강소국가 한국의 위상을 드높이는데 일조하길 바라며 나의 글을 맺는다.