발전소 유지보수의 AI 시대 여는 화웨이 스마트 I-V 진단 3.0
  • 이주야 기자
  • 승인 2019.06.30 15:00
  • 댓글 0
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온라인 시스템 통해 모든 태양광 모듈 어레이 100% 검사 가능

[인더스트리뉴스 이주야 기자] 화웨이의 스마트 IV 진단이 연일 각종 전시회 및 매체에서 화제가 되고 있다. 이번에 새롭게 발표된 스마트 I-V 진단 3.0을 통해 어떤 문제를 해결할 수 있는지 또한 어떻게 적용이 가능한지 알아보겠다.

스마트 IV 진단 3.0이란 무엇인가?

2019년 화웨이는 인공지능(AI) 기술에 기반한 스마트 IV 진단 3.0을 발표했다. 이에 따라 스마트 태양광 인버터를 통한 모듈 스캔으로 출력 전압 및 전류의 관계 곡선(I-V 곡선)을 나타낼 수 있다. 스마트 태양광 관리 시스템을 통해 I-V 곡선에 대한 빅데이터 기반의 분석을 하며 AI 스마트 진단 알고리즘을 적용해 모듈의 고장 부분을 정확하게 식별하고 진단 보고서를 출력할 수 있다. I-V 진단 기능을 통해 축적된 경험을 토대로 고장 모델을 선별하는 AI 기기 학습을 통해, 발전소 유지보수의 AI 시대를 열고 있다.

스마트 I-V 진단 기능은 스마트화·자동화를 통해 유지보수 효율은 높이고 비용은 낮춰 스마트 태양광발전소 O&M 시대를 열고 있다. [사진=화웨이]
스마트 I-V 진단 기능은 스마트화·자동화를 통해 유지보수 효율은 높이고 비용은 낮춰 스마트 태양광발전소 O&M 시대를 열고 있다. [사진=화웨이]

스마트 IV 진단 3.0은 어떤 문제를 해결했나?

많은 통계에 따르면, 태양광발전소 발전량에 영향을 크게 미치는 중요한 요소가 바로 모듈에서의 문제 발생이다. 모듈의 초기 고장과 운영 중 고장, 그리고 수명이 다해 발생하는 고장의 차이가 매우 크며 인원을 통한 현장 점검 및 전통적인 SCADA 방식에 의해서는 고장의 내역을 정밀하게 확인하기 힘들었다.

전통적인 I-V 검사는 검사 장비를 휴대한 인원을 통해 오프라인으로 검사를 실시해야 하기에, 규모가 큰 발전소의 경우, 모듈 한 장, 한 장에 대한 검사를 진행하기에 어려움이 많았다. 또한, 현장 방문 인원이 보고서를 작성하는 경우 현장 여건에 따라 오차가 발생할 가능성이 높았으며, 시간 또한 오래 걸린다는 단점이 있었다. 태양광 적용 장소가 점점 많아지고 있으며 복잡한 지형 환경, 그리고 새롭게 등장한 양면형 모듈을 비롯, 다양한 종류의 모듈 적용으로 인력을 통한 모듈 검사는 난이도 및 원가가 모두 증가하게 된다.

단면 모듈에 비해 양면 모듈을 적용하는 경우, 날씨와 지면, 환경 등의 영향으로 미스매치가 더 많이 발생할 수 있다. 양면 모듈의 뒷면 조사가 불균형 및 이탈 높이 차이로 인해 I-V 검사의 정확성에 대한 더 높은 수준을 요구하고 있다. 조사 수신 불일치로 인한 전류 미스매치를 고장으로 판단할 수 없으며 진정한 모듈 고장 등의 미스매치를 식별해야 한다.

태양광발전소 발전량에 영향을 크게 미치는 중요한 요소가 바로 모듈에서의 문제 발생이다. [사진=화웨이]
태양광발전소 발전량에 영향을 크게 미치는 중요한 요소가 바로 모듈에서의 문제 발생이다. [사진=화웨이]

화웨이 스마트 I-V 진단 3.0은 기존의 방식인 인력을 통한 현장검사 방식을 대신해서 온라인 시스템을 통해 모든 태양광 모듈 어레이에 대한 100% 검사를 진행해 자동으로 검사 보고서를 출력한다. 이는 19가지의 모듈 고장유형을 검출할 수 있으며 대형 발전소, 분산형 그리고 가정용 등 다양한 태양광 사업에 광범위하게 적용 가능하다. 전체 검사는 원격, 즉 온라인으로 이뤄지기 때문에 인원이 발전소 현장에 방문할 필요가 없다. 따라서 태양광발전소의 유지보수 효율이 향상되며 관련 비용을 절감할 수 있고, 이를 통해 발전소의 경영 효율도 높일 수 있다.

화웨이 스마트 I-V 진단 기능은 누적 실적이 3,000MW를 넘어서며 국내외 고객들로부터 높은 평가와 신뢰를 받고 있다. 또한, TUV 현장 인증을 통해 스마트 I-V 진단 데이터의 결과값의 오차 범위가 0.5% 이하라는 결과를 얻었다. 실제로, 중국 청해 거얼무에 설치된 100MW 스마트 태양광 발전소에서는 스마트 I-V 진단을 이용해 15분 만에 모든 모듈 테스트를 완료하며, 100% 정확한 고장 진단으로 고객에게 약 17억원(1,000만 위안)의 수익을 올릴 수 있게 도움을 줬다.

중국 산시성 대통시에 건설한 50MW 임야 태양광 발전소의 경우, 스마트 I-V 진단을 이용해 146,260장의 모듈을 검사해 약 6%에 해당하는 909개 고장 모듈을 검출했다. 이에 따라, 현장을 담당하는 유지보수 인원이 스마트 I-V 진단 보고서에 따라 각 어레이의 상태를 파악한 후 유지보수를 진행할 수 있었다. 해당 현장에서 확인 결과, 고장 복구로 20년 운영 기준, 예상 손실 약 921,400,000원(170원/1위안)을 만회할 수 있다는 결과를 얻을 수 있었다.

스마트 I-V는 인공지능 기술, 디지털 기술과 태양광 기술을 결합해 탄생하게 된 성과다. 인터넷을 통한 웹 모니터링 기능이 활성화되며, 태양광발전소 관리 부분 역시 스마트시대를 맞이하게 된다. 그 중, 스마트 I-V 진단 기능은 스마트화·자동화에 입각해 유지보수관련 효율은 높이고 비용은 낮추며 스마트 태양광발전소 O&M 시대를 가속화하고 있다.


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