강풍 덮친 수상태양광 혁신 기술 없어 '공익 초라' 하고 '안전불안증' 팽배

[아이앤아이월드]

수위변화로 방향이 틀어져서 가동중인 합천댐 수상 태양광: 준공 당시에도 정남향을 못잡고 있는 사진

폭설 강풍 지속되며 통제능력 부실한 기술적 한계 노출

부유식 소파제 동요제어 능력 없어 무용지물

계류선 파단 시 주변 시설과 충돌 후 침몰

대응책 마련 미비는 붕괴 위험

1.서론

태양광 발전은 햇빛과 법선을 이루며 따라가야 최고의 발전이 가능하다. 그러나 육상의 경우 추적으로 인한 비용 증가로 고정식을 설치하고 있다. 수상도 다를 바 없다. 수상은 바람 파도 등 외력과 잦은 수위변화로 인하여 고정된 위치에 있기가 매우 힘들어진다. 하지만 방향을 유지해야 육상 고정식 대비 발전량을 확보할 수 있지만 여기에 전제 조건이 있다. 동일한 경사각 즉 태양전지가 국내의 경우 32~33도가 최적인데 같은 기울기를 유지해야 냉각효과로 인하여 육상 보다 나은 전기 생산량을 확보할 수 있다. 그러나 수상 태양광이 수위변화에 대처하지 못하는 경우 풍압에 돌아가고 파도에 흔들려서 전기 생산량이 감소하면 '대충 발전소'로 전락한다.

2.본론

현수상 태양광의 딜레마가 여기에 있다. 경사각도를 높이려니 계류기술의 한계로 인하여 부유 구조물이 흔들리면 맑은 날씨에도 전기 생산이 급감하며 피로도 누적으로 파손->충돌->붕괴로 이어지는 위험이 발생한다. 발전량 감소로 인한 적자를 보전하기 위해 사업비 축소를 도모함으로써 안전장치가 부실해진다. 때론 사업성이 떨어져 정부 보조 없이는 생존 불가능한 발전시설이 되버려서 속된 말로 그냥 '속 빈 강정 같은 발전사업' 계륵이 되기도 한다. 지금 가동중인 수상 태양광 발전소 중에서 이런 위기 상황에 놓인 시설이 더러는 있으리라. K-water가 발행한 자료를 바탕으로 전기 생산량을 분석해 보면 8~23% 발전량 감소가 일어나는데 댐 지역인 경우 더 위험한것이 수위변화로 계류선이 엉키면 급작스런 붕괴로 이어지거나 수중송전선로 파괴로 이어지기도 하기에 그렇다. 최근 보령댐 수상 태양광에서도 이와 같은 현상이 매년 일어나고 있다.

3.결론

이런 경우 부유식 수상 태양광의 구조적 안전을 보장하지 못해서 수중 송전케이블 단선 문제가 발생한다. 따라서 안전 위한 핵심기술인 계류장치는 단순하게 위치를 유지하고 남향을 지향하는것 뿐아니라 수장 구조물의 안전을 보장하는 중요한 안전장치이다. 2016년 봄 예고에 없던 태풍급 강풍이 이틀 연속 한반도를 강타한 적이 있다. 기상청 기록상 초속 23.1m 이상 강풍이 수도권을 48시간 넘게 휘몰아쳤다. 그럼에도 아이앤아이월드 복원력 계류장치로 설치한 무축 회전식과 고정식 수상 태양광 시설 모두는 흔들림없어서 안정성을 확보했다. 아이앤아이월드 '복원력강화계류기술'은 모든 수상 부유 구조물을 고정하는데 적용 가능한 특허기술이다.

초속 23.1m의 태풍급 강풍이 불어와도 수상 태양광 발전시설은 안전해야 한다. 특허기술인 '복원력 계류 시스템'은 바람을 이겨내고 수상 태양광 위치 이탈을 막아준다. ​아래 동영상 속 강한 바람에 나무가지가 무참히 흔들린다. 새들도 '복원력 계류장치 '인 'Floating Platform'에서 강풍을 피하고 있다. 태풍 속에서 깃털을 말리는 새들 모습을 보면 '복원력 계류장치' 안전기능에 대한 신뢰성을 판단할 수 있다.

한국수자원공사 워크숍 합천 수상태양광 운영관리 1년, 과제와 개선 방향, 8분 이후

https://www.youtube.com/watch?v=_YLdzYwykic

K-water 에너지 워크숍 Vlog 18분 31분

https://www.youtube.com/watch?v=t2urpesJzzM

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

방향과 위치가 틀어진 보령 수상 태양광 사진(참고  https://blog.naver.com/cpa54/223236089573)

보수후에도 방향과 위치가 틀어진 보령 수상 태양광 사진(참고  https://blog.naver.com/cpa54/223236089573)

정남향 일치하지 못한채 시설물 간 방향 틀어져서 준공한 소양강댐 수상 태양광(참고 한국동서발전 공식블로그 https://blog.naver.com/iamewp/223261107487)

충남 당진 대호호 수상 태양광 사진1: 동서발전 제공

충남 당진 대호호 수상 태양광 사진2

경사각 낮게 설치한 새만금 수상 태양광 실증 단지 사진

#별첨

1.회전추적식 수상 태양광 동영상

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

2.국내 학술논문 발표 자료: The Pivotless Tracking Type Floating Photovoltaic System and the Collected Data Analysis

Hongsub Jee1) ․ Minwoo Kim2) ․ Jaesung Bae1) ․ Jeongho Jeong1) ․ Jaehyeong Lee1)* 1)Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon, 16419, Korea

2)INIworld Co., Ltd. Suwon, 16417, Korea

Received November 23, 2021; Revised December 16, 2021; Accepted December 16, 2021

3).URLhttps://journal.kpvs.or.kr/articles/pdf/d28a/cpr-2021-009-04-4.pdf

3-1.해외 학술논문 발표 자료: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

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

Floating solar power has a higher power generation efficiency than existing solar power generation methods. It is easier to secure in an installation area as well as to connect to other renewable energy sources. Floating solar power is considered an essential component for achieving carbon neutralit...

www.mdpi.com 

3-2. 해외 학술논문 발표 자료: ピボットレス追跡と固定型フローティング太陽熱発電システムの性能比較【JST・京大機械翻訳】

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

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著者 (4件)： Jee Hongsub (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea) , Noh Yohan (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea) , Kim Minwoo (INIworld Co., Ltd., Suwon 16417, Republic of Korea) , Lee Jaehyeong (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea)

資料名： Applied Sciences (Web) (Applied Sciences (Web))

巻： 12 号： 24 ページ： 12926 発行年： 2022年

JST資料番号： U7135A ISSN： 2076-3417 資料種別： 逐次刊行物 (A)

記事区分： 短報 発行国： スイス (CHE) 言語： 英語 (EN)

https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202302246334831624

ピボットレス追跡と固定型フローティング太陽熱発電システムの性能比較【JST・京大機械翻訳

ピボットレス追跡と固定型フローティング太陽熱発電システムの性能比較【JST・京大機械翻訳】 | 文献情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター

文献 J-GLOBAL ID：202302246334831624   整理番号：23A1997137 ピボットレス追跡と固定型フローティング太陽熱発電システムの性能比較【JST・京大機械翻訳】 Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems 出版者サイト 複写サービス 高度な検索・分析はJDreamⅢで クリップ ( Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan Univers...

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'복원력 계류장치'를 설치하기 위한 Floating Platform 진수 사진

'Floating Platform' 으로 안전하게 고박한 수상 태양광 사진

'복원력 계류장치'로 고박한 수상 태양광

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