4차 산업 기술 입은 모니터링, 태양광발전소 품격을 올린다
  • 정한교 기자
  • 승인 2020.08.31 08:25
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시스템 고도화로 사후처리 아닌 사전예방 가능해져

[인더스트리뉴스 정한교 기자] 농사를 짓는다고 가정해보자. 발전소 구축을 밭에 씨앗을 뿌리는 과정이라고 한다면, 발전량으로 얻는 수익은 농작물을 획득하는 과정이다. 밭에 거름을 뿌리고 매일매일 물을 주며, 농작물을 가꾸는 과정을 태양광발전소에 대입하면 ‘유지관리’가 되는 것이다. 이러한 유지관리를 통해 얻은 농작물은 수익으로 귀결된다.

태양광발전소의 수익성을 하락시키는 주요 원인은 발전량 감소에 있다. 발전량 감소는 발전소를 구성하는 수많은 설비에서 발생하는 다양한 요인에 의해서다. 수많은 설비, 다양한 문제 발생 요인을 발전사업주가 모두 파악하기엔 불가능한 일이다. 태양광 모니터링은 이러한 불가능을 가능하게 만드는 시스템이다.

모니터링 시스템 도입을 통해 태양광발전설비 이상 유무를 감지하고, 지속적인 발전량 관리가 가능하다. [사진=utoimage]

효율적인 태양광발전소의 유일한 해답

발전설비로 인한 발전량 감소 이외에도 태양광발전소의 수익성을 악화시키는 요인은 다양하다. 특히, 지속적인 REC 하락으로 인한 수익성 악화는 최근 국내 태양광발전사업주가 겪는 가장 큰 고민거리 중 하나일 것이다. 현실적으로 REC의 갑작스런 상승을 바라기엔 무리가 있다. 그렇다면 발전사업주에게 남은 선택지는 하나뿐이다. 바로 모니터링 도입을 통한 발전량 증대로 따라오는 수익성 증대이다.

이엘티 엄해일 부사장은 “장기간 운영되는 태양광발전소가 안정적인 수익을 내려면 모니터링을 통해 장비의 이상 유무를 감지하고, 발전량 추이로 발전량을 지속적으로 관리해야 장기간 수익을 유지할 수 있다”고 설명했다.

태양광 모니터링은 발전소의 질적 향상이라는 목표로 행해지는 일종의 서비스업이다. 고객들은 비용을 지불하고, 공급기업들은 안전사고로부터 고객들의 발전소를 보호한다. 발전효율 하락을 막아냄으로써 고객 자산도 관리한다. 사계절이 뚜렷한 우리나라에선 계절 변화에 따른 태양광발전소 유지관리를 진행할 필요가 있다. 특히 장마, 폭염, 눈 등 최근 급격한 기후변화에 따른 기상이변은 태양광발전소 관리의 필요성을 더욱 부각시키고 있다.

모니터링, 4차 산업 기술과의 결합

태양광 발전시설은 기술의 발달과 함께 점차 발전주기가 빨라지는 추세이다. 태양광 모듈은 다결정에서 단결정으로, 단면형에서 양면형으로 변화하고 있고, 인버터는 센트럴에서 스트링으로 무게중심이 이동하고 있다. 이러한 발전시설의 발전에 따라 모니터링 시스템 역시 발전하고 있다.

과거 단순하고 한정적인 역할만 부여받았던 모니터링 시스템은 최근 스트링 인버터라면 스트링별 비교는 물론, 인근 지역 동일 조건의 발전소들과 비교도 가능하다. 사업주들은 이러한 문제를 각종 스마트 기기로 확인 가능하다. 모니터링 공급기업들은 직접 현장을 방문하지 않고도 온라인 제어를 통해 시간을 효율적으로 관리한다. 이를 통해 모니터링 비용도 감소시켰다.

이러한 변화는 4차 산업 기술이 조성했다. 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등으로 대변되는 4차 산업 기술은 전통적인 제조업뿐만 아니라 태양광발전소에도 많은 변화의 바람을 불러온 것이다. 원격으로 발전소를 제어·관리하고, 사업주는 언제 어디서나 발전소 상태를 한 눈에 파악할 수 있다.

최근 한국전자통신연구원(ETRI)이 개발한 모니터링 플랫폼도 이러한 결과물 중 하나로, 빅데이터를 기반으로 태양광발전소의 발전량 예측부터 자동복구, 폐기진단까지 전 단계에 걸쳐 최적의 운영관리를 수행하는 시스템이다.

연구진은 전국 3,000여개 태양광발전소를 대상으로 개발된 모니터링 기술에 대한 실증작업을 수행했고, 각 발전소 운영현황에 대한 실시간 수집 및 모니터링을 통해 관리 및 유지보수를 위한 빅데이터 기반 분석작업 수행을 가능케 했다.

모니터링 시스템 업계 관계자는 “향후 모니터링 시스템은 단순 발전보단 ICT나 빅데이터, 인공지능 기술을 이용해 발전량은 늘리면서 발전손실을 최소화하는 방법을 고민해야 한다”며, “지속적인 기술개발로, 발전소 전체의 발전효율은 점점 높아질 것”이라고 말했다.

태양광 모니터링 시스템은 4차 산업 핵심인프라 신기술이 적용돼 원격감시 및 제어 등이 가능한 스마트 통합 관제시스템으로 고도화되고 있다. [사진=dreamstime]
태양광 모니터링 시스템은 4차 산업 핵심인프라 신기술이 적용돼 원격감시 및 제어 등이 가능한 스마트 통합 관제시스템으로 고도화되고 있다. [사진=dreamstime]

태양광발전소, 용량보단 품질에 구축비용 초점 맞춰야

수익성 저하, 발전설비 단가 하락 등의 이유로 최근 태양광발전소 구축 트렌드는 ‘가성비’에 집중하는 모습이다. 얼마나 저렴하면서 얼마나 많은 용량으로 발전소를 구축할지에만 초점이 맞춰진 것이다.

이에 대해 에스테코 최훈주 대표는 “단순히 전체 발전소 용량을 늘린다고 능사가 아니다. 발전사업주들은 발전소 구축 시 초기 비용에 집중하기보단 안정적인 발전수익을 실현하는데 집중해야 한다”고 설명했다.

이엘티 엄해일 부사장 역시 “다양한 제품이 사용되면, 공급단가는 올라가기 마련”이라며, “초기 구축비용은 올라가겠지만 단기적으론 안전장비로 인해 보험단가가 내려갈 수 있고, 장기적으론 수익성 증대라는 결과를 얻을 수 있기 때문에 오히려 사업주는 더욱 큰 이득을 얻을 수 있다”고 모니터링 도입으로 얻게 되는 장점을 설명했다.

농사를 짓기 위해선 부지런해야 한다. 아무리 좋은 품종의 씨앗을 많이 심었다고 해도 수확 전까지 꾸준히 농작물을 관리하지 않는다면, 초기 투자 대비 적절한 결실을 얻지 못한다. 한해 농사를 망치고 마는 것이다. 태양광발전소 역시 마찬가지이다. 자연환경 변화, 발전설비 이상 등에 꾸준히 대응해야 수익성을 높일 수 있다.

대연씨앤아이 신대현 대표는 “최근의 국내 태양광발전소는 지역별 환경적 문제, 설비의 노후화에 대한 고장진단 및 예측분석이 더욱 필요한 시기”라며, “발전사업주들은 자기 발전소의 필요조건에 맞춘 예지 프로그램 예측, 고장진단 고도화 등을 제공하는 모니터링 시스템 도입을 고려할 필요가 있다”고 전했다.


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