혁신적 '회전추적식 수상 태양광 시스템' 최대 40% 이상 발전량 증가

[아이앤아이월드]

'복원력 계류장치' 로 안정성 확보

'회전추적 시스템' 으로 통합 운영체계 개발

폭설 강풍 극복기술로 최대 40% 발전량 증가

1.서론

전세계는 에너지 수요가 전기로 집중하는 추세와 맞물려 자국 내수면중 댐과 저수지에 수상 태양광을 설치하려는 경향이 뚜렷해지고 있다. 2023년 초 MDPI 저널 등 국내외 과학지에 '무축 회전 수상 태양광 기술' 에 대한 논문을 게재하여 한국이 고효율 수상 태양광 시스템 개발 소식을 전세계에 알렸다. 양면형 모듈과 후면 산란광 집광판을 설치한 회전 추적식 수상 태양광은 얼마나 더많은 발전이 가능할까?

2.본론

육상 고정식 단면형 태양광 시설 대비하여 수상 회전 추적식과 양면형 모듈 그리고 후면 집관판을 설치한 수상 태양광 시설 간 연간 예상 발전량을 비교 산출하면 최대 43% 정도 증산효과가 있다. 고정식인 경우 수상 태양광이 육상 보다 11% 정도 높다는 연구보고가 있다. 또한 기 공개한 수상 회전 추적식이 수상 고정식 대비 일사량 증가폭은 22%를 상회하고 있다. 데이타는 '땀과 의지' 의 산물이다. 수년간 인내와 노력으로 수집한 결과물이기 때문이다. 이들중 2019~2020년 수집 분석한 일사량 데이타 비교분석 결과를 아래 첨부한다.

기존 수상 태양광과도 비슷한 발전량 증가 현상이 발생는데 그 원인을 분석해 보자! 단면형 모듈 도입한 수상 태양광 시설은 대부분 경사각을 12도 내외로 낮추고 건설하며 이들 시설과 일사량 비교를 하면 대략 동일한 결과(경사도 하향에 의한 일사량 감소분 12% 반영)가 날것으로 전망된다. 더욱이 경사각이 12도 내외로 낮아지면서 발전량 감소와 더불어 새똥오염 범위가 확산하는 부작용이 일어나서 발전량 차이는 더욱 확대될 것으로 보고 있다. 나아가 수면 위에서 방향을 못잡고 흔들리는 경우와 비교한다면 이로 인한 추가 발전량 차이가 나타날것으로 보는데 이는 보령댐 연간 전기생산량 자료를 참고했다.

3.결론​

양면형 모듈을 장착한 '회전 추적식 수상 태양광'이 육상 고정식 단면형 시설에 비하여 발전량 비교 최대 43~48% 이상 증산이 가능하다. 일조시간이 길어지는 여름으로 갈수록 회전식과 고정식 수상 태양광 발전시설 간의 일사량 차이는 더욱 커지는 효과로 인해서 연간 발전량 차이를 벌어지게 하고 있다. 전기생산량은 일사량에 비례하여 증가하게 마련이다. 하절기 고정식 대비 약 4시간 가동시간이 늘어난다. 더욱이 수면 반사효과에 의한 발전량 증가효과를 극대화시켜줄 후면 반사판을 부착하여서 최적의 발전조건을 만들어 줄 때 수상 태양광의 잇점이 극대화할 것으로 나는 보고 있다. 결론적으로 발전량이 최소 22% 이상 수상 고정식 대비 무축 회전식이 전기를 더많이 생산할것으로 보고 있다. 이를 위해 나는 성대와 함께 2016년 세계 최초로 무축 회전식 수상 태양광 시스템을 수원시 일월 저수지에서 설치 운영하였다. 5년여 동안 신뢰성 내구성 검증을 마친 지금 대한민국 수상 태양광 '무축 회전 추적 시스템' 연구성과 보고서를 국내외 과학저널에 기고 하였고 본기술을 개발 보유한 아이앤아이월드는 글로벌 태양광 산업이 수원을 주목하게 하고 이분야에 있어서 세계적 성지로 거듭나게 할 시발점에 서있다.

#별첨

1. 참고 문헌:

(1).수상태양광 연간발전량 영향 인자 연구Study on the Influential Factors of Floating PV Annual Generatio

2019. 12. K-water

https://www.kwater.or.kr/waterbook/kor/donationBook/kwater/view/15864.do?searchCondition=&searchKeyword=&pageIndex=41&sortName=DATA&sortOrder=DESC

K-water 워터북 플레이스

K-water 워터북 플레이스

www.kwater.or.kr

(2).수상태양광 발전시설 현황 및 주요 환경 쟁점 고찰

https://www.jksee.or.kr/journal/view.php?number=4330

(3).양면형 태양광 모듈과 시스템: 국제 연구와 파일럿 적용 경험과 결과

Bifacial Photovoltaic Modules and Systems: Experience and Results from International

Research and Pilot Applications. 2021.

Report IEA-PVPS T13-14:2021, April 2021

ISBN 978-3-907281-03-1

https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/2021/04/Final-Report-IEA-PVPS-T13-14_2021-Bifacial-Photovoltaic-Modules-and-Systems-Korean-Version-211004.pdf

회전추적 및 고정식 전기함

2019년 수집 분석한 발전량 데이타 비교

2020년 수집 분석한 발전량 데이타 비교

회전추적식 수상 태양광 개념도

복원력 계류장치 적용한 수상 태양광

복원력 계류장치용 콘크리트 싱커

아이앤아이월드 작업용 바지선

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