[인더스트리뉴스 최용구 기자] 부유형 태양광(floating PV) 시스템을 사용할 경우 kW당 4달러 이상의 추가 수익을 낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진들은 ‘차광’ 효과에 따른 수분 증발량 감소가 잠재적 수익을 창출하는 현상을 확인했다.

이탈리아 카타니아 대학(University of Catania)과 로마 사피엔자 대학(Sapienza University of Rome) 등 공동 연구팀은 시칠리아(Sicily) 남부 수역의 FPV(floating PV)에 대한 에너지 및 경제적 성능을 모델링한 결과를 최근 발표했다. 

조사에선 9가지 FPV의 시설투자(Capex) 및 운영지출(Opex), 균등화 에너지 비용(LCOE) 등을 분석했다. 각각의 비용 경쟁력을 분석한 후 이를 지상 장착형 PV(GPV)와 비교했다.

연구팀은 단면의 PV 어레이(monofacial PV)를 육지에서 물로 옮기는 것만으로 성능이 약 5% 향상되는 것을 발견했다. 단면을 양면으로 바꾸면 2.5%가 추가로 상승했다. 모듈에 추적기를 탑재할 경우는 더 많은 개선이 가능했다. 

연구진은 “수직축의 추적기가 사용된 FPV는 고정형 FPV 시스템 보다 20% 높은 수율을 제공했다”고 밝혔다. FPV에 ‘단일 수직축’이 아닌 ‘2축 추적기(two-axis trackers)’를 연동하면 수율은 더 높아졌다고 설명했다.

결과적으로 2축 추적기가 더해진 FPV는 △고정형 △단일 수직축 구성 대비 각각 40%, 16% 더 많은 수율을 보였다.

FPV에 대한 LCOE 민감도 분석에선 고정형의 양면 FPV가 가장 경쟁력이 있었다. Capex가 30% 감소했을 때를 기준으로 고정 구조를 갖춘 양면 FPV는 고정 단면 GPV에 비해 LCOE가 19.9% ​낮았다. LCOE는 발전 단가와 직결되며 낮을수록 전력 생산 효율이 좋다.

연구 결과에는 FPV 설치 현장에서의 물의 증발과 관련한 내용도 담겼다. 연구팀은 ‘능동 냉각(active cooling)’과 ‘비증발 현상’으로 인한 부가 가치 현상을 확인했다. 참여 연구진은 pv magazine에 “FPV 설치로 인한 차광 효과로 인해 증발되지 않은 물을 관개용으로 공급할 경우 kW당 3달러 이상, 수력 발전용으로 판매할 경우는 kW당 4달러 이상의 수익을 얻을 수 있다”고 밝혔다.

이번 발표 내용은 학술지 ‘사이언스 다이렉트(Science Direct)’에 ‘지중해 수역의 추적 시스템 및 능동 냉각을 갖춘 부유식 태양광 발전 시스템의 경제적 비교(Economic comparison of floating photovoltaic systems with tracking systems and active cooling in a Mediterranean water basin)’란 제목으로 게재됐다.

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