[인더스트리뉴스 이건오 기자] 국내 신재생에너지 산업은 태양광을 중심으로 지속적인 성장을 이어가고 있다. 한국에너지공단이 발표한 2020년 12월 자료에 따르면, 태양광 산업을 영위하고 있는 국내 기업체는 97개로 전체 신재생에너지 기업의 약 31%를 차지하고 있다.

특정 제품이나 솔루션 경쟁이 이뤄졌던 과거와 달리, 최근 국내 태양광 기업들은 토털 에너지 솔루션 기업으로 거듭나고 있다. 태양광 모듈, 인버터 공급과 더불어 육상, 수상, 지붕 등 다양한 형태의 태양광발전소를 개발하고 있으며, 데이터 기술을 적용한 모니터링, O&M 서비스도 제공하고 있다.

20년 이상의 업력을 가진 신재생에너지 전문기업 솔라플레이는 전국 각지의 태양광발전소 개발에 참여하고 있는 토털 에너지 솔루션 기업이다. 현재 당진, 포항, 신안, 창원 등 4개의 지사를 운영하고 있으며 계속해서 지사를 늘려나가고 있다. 각 지사마다 염전, 염해농지, 산단 지붕 등 지역 특성에 맞는 태양광발전소 개발에 집중하고 있으며, 솔라플레이가 공급하고 있는 모듈, 인버터를 비롯한 설계, 시공 등 접근성을 갖춘 서비스를 제공하고 있다.

본지는 솔라플레이 안병준 대표와 동행해 2호 포항지사 및 영덕 지역의 태양광발전소 현장을 살펴봤다. 특히, 영덕에 위치한 양면모듈 실증단지 현장은 단면형 모듈과 양면형 모듈의 발전량 차이를 확인할 수 있는 조건으로 구축돼 있었다. 또한, 각도 조절, 반사재 유무 등의 상이한 조건에서의 발전량 차이를 확인할 수 있도록 구성이 이뤄졌다.

안 대표는 “여러 해 동안 전국의 태양광발전소 부지를 확인하고 개발하는 과정에서 영덕군은 많은 인연이 있었다”고 회상하며, “태풍에 의한 수해현장을 2번이나 직접 목격하기도 했고 발전소 건설 장비를 수해 복구 현장에 지원하기도 했다. 눈으로 보고나니 미력하나마 도움을 드려야겠다는 생각에 수재의연금도 기부했다”고 말했다. 이어 “이러한 과정에서 솔라플레이 임직원은 영덕이 고향 못지않은 친근한 고장이 됐고 영덕군에서도 당사에 대한 신뢰가 쌓인 계기가 됐다”고 전했다.

기존 솔라플레이 발전소와 영덕 발전소를 비교할 수 있는 면이 있다면?

기존의 발전소들은 양면모듈이 대중화되기 전 건설한 발전소들로 부지의 효율적 활용과 발전량 증대에 노력한 반면, 영덕에 개발한 태양광발전소는 양면모듈을 적용해 단면과 양면의 발전량 비교를 위한 자체 실증단지가 구축됐다는 점에 차이가 있다.

영덕 발전소에는 양면모듈과 단면모듈을 혼용해 모듈 경사각과 반사재 유무 등을 다르게 구성한 12개의 어레이로 실증단지를 건설했다. 현재 국내 태양광발전소에 설치되는 대부분의 어레이 형태에서 단면모듈과 양면모듈, 또 반사재 시설 유무에 따른 발전량의 차이를 비교, 평가함으로써 태양광발전 예비사업주와 시공사에 보다 종합적이고 경제적인 데이터를 공유할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

실증단지는 정확한 데이터를 얻기 위해 모듈은 플래시데이터를 보고 가급적 동일한 정격품을 골라 어레이를 구성했고, 동일한 인버터를 설치했으며, 인버터 후단에는 정밀도가 높은 전력거래용 전력량계를 설치했다. 또한, 모듈에서 인버터에 이르는 스트링 회로의 길이를 같게 하고, 인버터 후단에서 송배전반까지의 교류 전력케이블의 굵기와 길이도 동일하게 해 배선에서의 저항이나 임피던스 차이에 의한 오차를 없게하는 등 정확한 계측값을 얻을 수 있도록 했다.

영덕 발전소에서 축적된 데이터 서비스는 어떻게 제공되는지?

앞서 언급한 바와 같이 영덕 태양광 양면모듈 실증단지는 당초 경사각, 단면/양면, 반사재 유무 등 12개의 어레이로 발전량을 계측할 계획이었다. 더불어 이 데이터를 시간별, 계절별로 분석하고 장시간에 걸쳐 발전량에 미치는 영향을 취합해 가장 효과적인 양면모듈 설치 형태를 도출하고자 했다.

아쉽게도 실증 태양광 설비가 발전소 부지의 변두리에 위치하면서 음영 등의 영향으로 아침부터 저녁까지 동일한 일사조건의 데이터를 도출하기가 어렵게 됐다. 그러나 가장 발전량이 많은 11시부터 1시까지 2시간 동안은 음영의 영향이 없으므로 이 두 시간의 연간 발전량 데이터를 취합 분석하면 상당히 유의미한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각한다.

발전소 부지가 봄비를 맞아 토양이 안정되는 5월경 반사재를 깔아 데이터 추출을 시작하게 되며, 1년 후 이 실증단지에서 얻어지는 각종 데이터와 결과값을 솔라플레이에서 운영하는 커뮤니티를 통해 공개할 예정이다. 태양광발전 사업자와 시공사 누구라도 공개된 데이터를 자유롭게 확인할 수 있으며, 보다 경제적인 태양광발전소 건설에 도움을 드릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.

태양광발전소 양면모듈 적용에 있어 신경 써야 할 부분이나 주의할 점이 있다면?

양면모듈에 대한 연구는 미국, 일본 등 태양광 산업을 선도하고 있는 국가에서 먼저 이뤄졌다. 특히, 2013년 경 일본 홋카이도 등지에 다수의 실증단지가 건설해 양면모듈의 발전량 증대에 대한 많은 데이터가 확보됐다. 그러나 이러한 양면모듈 태양광발전소가 크게 확대되지는 못했다.

초기에 나온 양면모듈은 양면전용 셀을 사용하는 등 단면모듈에 비해 고가였다. 또한, 반사재로 바닥에 깔아놓은 가리비껍질 등의 반사효과가 오래가지 못했고 지속적인 관리에 어려움을 느꼈을 것으로 파악된다. 태양전지 모듈 가격이 대폭 하락하면서 추적형 트래커 방식이 거의 없어진 것처럼, 애써 많은 비용을 들여 양면모듈을 적용한 태양광발전소 건설의 필요성이 없어졌기 때문이다.

현재 출시되는 양면모듈의 가격은 단면모듈 가격과 거의 같아졌다. 이에 향후 양면모듈을 사용한 발전소가 크게 확대될 것으로 전망하고 있다. 양면모듈은 구조적으로 크게 전면과 후면에 유리를 가진 모듈과 후면의 백시트로 투명한 재료를 사용한 모듈로 나눌 수 있는데 각각의 특징을 잘 알고 사용해야 한다.

전후면 2장의 유리를 가진 양면모듈은 후면에 내구성이 뛰어난 무기질 재료인 유리를 사용하므로 수명이 긴 반면 중량이 많이 나간다. 반면, 후면에 투명한 백시트를 사용한 양면모듈은 수명과 중량이 단면모듈과 같다. 이에 전후면이 유리로 된 양면모듈은 중량이 문제되지 않는 토지에 설치하는 발전소나 수분 침투방지가 중요시 되는 수상태양광에 적합하다. 더불어 모래바람 등에 백시트가 마모, 손상될 우려가 있는 장소에 설치하면 유리할 것이다. 또 투명 백시트로 된 양면모듈은 경량성을 살려 설치하중이 중요시 되는 지붕태양광에 사용하면 유리하겠다.

국내 태양광 시장이 고효율 및 양면모듈을 선호하고 있는데 선도적으로 양면모듈 태양광발전소를 개발함에 있어 기대하고 있는 효과 및 조언사항이 있다면?

발전소 수익의 근간이 되는 SMP와 REC가 지속적으로 하락하고 있다. 태양광발전소의 경제성을 확보하기 어려워졌고 장기적으로 전력 판매 단가는 더 떨어질 것으로 예상된다. 이에 한정된 면적에서 더 많은 효과를 보기 위한 고효율 및 양면모듈 설치가 대세가 되고 있다.

양면모듈의 후면 발전으로 인한 이득은 어레이 높이 확보가 중요하다. 또 어레이 경사각이 가파를수록, 이격거리가 멀수록 효과가 크며, 바닥면의 반사율이 높을수록 후면 발전량이 많아진다. 그러나 한없이 경사각과 이격거리를 크게 가져갈 수는 없기에, 발전사업주와 시공사는 바닥면의 반사율 개선에 여러 가지 방법을 시도하고 있다.

이러한 시도에는 몇 가지 주의해야할 점이 있다. 첫째로 태양광발전소는 개발행위허가 시 수리계산에서 토양으로 흡수되는 빗물의 양도 고려해 배수로와 저류조의 크기를 설계한다. 그러나 불투수성 재료로 발전소 부지 표면을 덮을 경우, 빗물이 한꺼번에 하부의 경작지로 유출돼 피해를 줄 수도 있음을 고려해야 한다.

두 번째로는 바닥에 설치한 반사재가 바람에 날려 어레이에 걸쳐지는 경우다. 이는 오히려 운전기간동안 발전총량의 저하를 가져온다. 더불어 알루미늄 박지 등 금속성분을 포함한 반사재를 사용하는 경우, 바람에 날려 전주의 고압선로에 접촉해 감전이나 화재 또는 정전을 유발할 수도 있다.

세 번째로 반사율이 높다는 것은 상대적으로 매끄러운 표면을 가졌다는 의미다. 서리가 내리거나 눈이 쌓였을 때 전기안전관리자 등 시설관리자가 점검 중 미끄러져 넘어지는 사고가 일어날 우려가 있다.

마지막으로 태양광 등 친환경발전소는 온실가스 감축 기여 외에 생태적으로 환경 친화적이어야 한다. 발전소 부지에 어느 정도의 풀이 자라 곤충과 지렁이가 살고 이들을 잡아먹고 사는 조류와 설치류들이 같이 살 수 있어야 하지 않을까 싶다. 이에 반사재도 투수성반사재를 사용하고 꼭 필요한 부분만 설치하는 게 좋겠다. 인간 활동이 식물과 동물의 생육에 지장이 적도록 하는 생태환경 측면에서도 배려가 필요하다.

전국적인 지사 확대를 통한 솔라플레이의 향후 계획과 목표는?

솔라플레이의 지사 확대를 통한 전국망 확보는 시공이나 판매 영업보다 당사에서 건설한 발전소 및 모듈 인버터 등 공급 기자재의 신속한 A/S 수행을 위함이다. 태양광 인버터의 경우, 수준에 올라와 있는 제조사의 인버터 제품들은 성능과 가격이 상향평준화 돼 있다. 그러나 인버터 문제로 햇볕 좋은날 발전소가 정지돼 있다면 그 제품에 대한 신뢰도와 선호도는 상당히 추락할 우려가 있다.

솔라플레이는 전국망을 갖춰 A/S 요청이 접수되면 12시간 이내에 현장을 방문해 조치하고, 현장 조치가 어려운 중대한 고장이라고 판명되면 본사의 기술자들을 파견해 48시간 내에 고장상태를 해소하고 발전소를 정상 가동시킬 것이다. 더불어 태양광발전소 건설과 운영 경험이 많고 실력을 갖춘 당사 전기기술자들이 인버터 점검에 그치지 않고 타 장비나 설비와의 간섭 등 발전소 트러블의 근본 원인에 대해 조언해 줄 수 있다.

솔라플레이는 앞서 언급한 양면모듈 태양광발전소 실증단지의 데이터뿐만 아니라 발전사업주 및 시공사가 최적의 태양광발전소를 개발하고 운영할 수 있도록 다양한 정보와 지식을 공유할 준비가 돼 있으며, 전국의 각 지사를 적극 활용해 보다 정확하고 신속한 토털 에너지 솔루션을 제공할 계획이다.

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