수위변화 대응력 부재로 수상 태양광 양면형모듈 '효과' 기대 이하

[아이앤아이월드]

방위각과 경사도에 따른 일사량(전기생산량) 비교표, 출처: 서울특별시 에너지정보-햇빛지도

수상에 양면형 모듈 적용하려면 폭설 강풍 극복해야

자중 50% 증가하면 무게중심 높이 상승해

기후위기 닥치면 동요 심각해짐으로 위험

'회전추적'기술 갖춰야 발전 극대화

1.서론

수상 태양광 시설에 양면형 모듈을 도입하려는 시도가 감지되고 있다. 양면형 태양광 모듈을 설치하는 목적은 후면광효과로 전기생산량 증대를 기대하여 의미있는 결과 도출을 하기 위함이다. 그러나 현실은 긍정적인 상황에 있지 않다. 양면형 모듈 도입 취지에 맞게 설치하려면 경사각을 높이고 모듈중량 및 면적 상승을 검토해야만 한다. 경사각 상승은 풍압에 노출되는 면적을 증가하게 만든다. 이문제는 현재 묵인하에 지속적으로 발생하고 있는 '흔들림 현상'을 가속화하는 경향이 있다. 즉 방향틀어짐과 위치이탈이 진속적으로 발생하는 기존 수상 태양광 방식인 경우 동증상이 심화되거나 악화될것이다. 이 경우 늘어난 하중 때문에 무게중심이 수면 위로 더욱 올라가서 추가적인 동요를 유발하고 소량의 외력에도 과민반응을 일으킴으로써 수상 구조물의 내구력으로는 감내하기 어려운 피로도 누적이 발생하는 등 부정적 영향을 주기에 그렇다.

2.본론

수상 태양광 시설에 양면형 모듈을 도입하려면 강력한 계류장치로 정남향을 유지하고 동요제어가 가능해야만 의미있는 결과 도출을 기대할 수 있다. 지금도 저수지와 댐에 설치한 수상 태양광은 치명적 문제에 노출되있든 아니면 보수중이든 상관없이 대부분 크고 작은 문제가 발생중이다. 기후변화로 수위변화가 더욱 심해질수록, 기존 계류장치 시스템은 대부분 수위가 변하면 계류선끼리 엉키고 바닥 장애물에 송전선로가 걸리는 우려스러운 문제 대응에 취약하다.

양면형 패널을 수상에 도입할 경우 외력에 의한 동요가 심하면 위험하여 경사도를 높일 수 없으며 산란광을 모집하는 것 또한 불가게 된다. 단적인 사례들 들어보면 자연의 힘을 이지지 못한 계류선을 절단하거나 고박을 일부 포기하는 극단적 선택을 하는 등 문제의 심각성은 갈수록 증폭 확대된다.

3.결론

모든 산업은 기술적 진화의 과정을 격는다. 수상태양광 역시 예외는 아니다. 현재까지 노출된 현상은 혁신적 기술의 적용을 제한될 수 밖에 없은 사업 추진 구조상 문제로 매우 인위적이란 점에서 안타깝다. 이제 수상 태양광 산업은 양면형 모듈 도입이라는 당면한 과제 앞에 놓여 있다. 이런 위기적 상황을 기회로 전환할 능력은 목숨을 내건 도전 끝에서 획득한 독창적 기술이 바탕되어야 한다.

한국 수상 태양광 산업이 양면형 모듈을 도입하려면 다양한 사업추진 주체를 양성하고 정부주도하에 획기적인 기회를 제공하여야 한다. 신기술 진입을 개방한 사업 추진방식으로 역동성을 다시 키워야만 명분과 실리 모두를 얻을 수 있다. 아울러서 지금 심각한 위기에 직면한 수상 태양광 시설들은 신속한 결단과 조치로 다가오는 기후변화에 대비함이 생존 위한 유일한 방법임을 제시한다. 자연은 인간의 무지를 깨우치고, 게으름은 좌시하지 않음을 상기해야 한다. 때늦은 후회가 닥쳐오기 전에 말이다.

#별첨

1.해외 관련논문

Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems

by Hongsub Jee 1,Yohan Noh 1,Minwoo Kim 2 andJaehyeong Lee 1,*ORCID

(1). Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea

(2). INIworld Co., Ltd., Suwon 16417, Republic of Korea*

Author to whom correspondence should be addressed.

Appl. Sci. 2022, 12(24), 12926; https://doi.org/10.3390/app122412926

Received: 13 November 2022 / Revised: 8 December 2022 / Accepted: 15 December 2022 / Published: 16 December 2022

(3). URL https://www.mdpi.com/2076-3417/12/24/12926

Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems

2.국내 관련논문

수상태양광 양면형 모듈 적용을 통한 수면반사 효과 분석(Analysis the Effect of Water Reflection with

Bifacial Module in Floating PV)

이지은1† ･ 조현식2 ･ 임지연3 ･ 김현준3

(1). K-water 연구원, 선임연구원

(2). K-water 연구원, 책임연구원

(3). K-water 연구원, 차장

https://www.ksesjournal.co.kr/articles/xml/4eO0/

3.복원력 계류 시스템 동영상

(1). 강풍 속 수상 태양광: INIWORLD's Stationary Floating solar plant in the strong wind

https://www.youtube.com/watch?v=WKyspOSC2pI&feature=youtu.be

(2). 23.1m/sec 강풍 48시간 지속되는 환경 속 동요 없음: There is No-Axis Rotating Floating Solar Plant of INIWORLD under heavy wind. The maximum wind speed is 83.16KM per hour! Strong wind blew for 48 hours!

https://www.youtube.com/watch?v=1LBvI1dG8G8

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