세계 최초 수상(水上) 태양광 시스템 전용 모듈 한국에서 첫 선!

이 주 야 기자

LS산전이 세계 최초로 댐이나 저수지 등 수면 위에서 발전 가능한 데다 수중에서도 환경오염이 되지 않는 친환경 수상(水上) 태양광 시스템 전용 모듈을 개발, 한국수자원공사와 함께 태양광발전 수상 시대를 열었다.

한국수자원공사는 지난 11월 3일 합천댐 물문화관 광장에서 녹색성장위원회, 한국수자원공사, 국토해양부, 환경부, 지식경제부, LS산전 등 각계 관계자 200여명이 참석한 가운데 ‘합천댐 수상 태양광발전 기념식’을 가졌다.

LS산전은 2010년 12월 한국수자원공사와 MOU를 체결하고 사업에 착수, 최근 경남 합천댐에 순간 최대 전기생산 능력이 100kW인 수상 태양광발전기 설치를 완료했다. 이에 따라 LS산전은 수자원공사 녹색기술연구소의 ‘저수지 수면을 활용한 태양광발전 사업’ 과제와 연계해 수면 위에서도 안정적으로 구동이 가능한 다습 환경적용 내습 실리콘 태양광 모듈 개발에 성공했다.

이어 지난 9월 16일에는 신재생에너지센터로부터 신재생에너지 설비 인증(품목명 : 결정질 태양전지 모듈)을 획득하며 상용화 작업을 마무리했다.

합천댐에 구축된 태양광 발전기는 이번에 LS산전이 개발한 태양광 모듈 414개와 각종 발전 설비로 구성됐다.

약 1787.5㎡ 규모의 면적에 달하며, 연간 전력생산 능력은 시간당 144MW로 약 30가구가 사용할 수 있는 양이다.

일반적으로 수면에서는 태양광 모듈의 효율이 최적화된 25℃를 유지하기 쉬워 육상 태양광발전기에 비해 자연냉각 효과가 뛰어나며, 수면으로부터 반사된 태양이 다시 발전기에 모여 효율이 10% 이상 높다.

LS산전은 수상 태양광 모듈의 설치특성을 고려해 다습 환경에서도 내구성을 확보할 수 있는 봉지재를 적용, 일반 모듈에서 나타나는 황변현상을 원천적으로 차단했다. 그 밖에 IP 66의 외함등급과 높은 방수등급 및 절연성을 확보하고, 환경유해물질로 규제된 납 성분을 제거함으로써 진정한 친환경 태양광발전 설비를 구축했다. 이로써 기존 육상에만 설치가 한정돼 왔던 발전 시스템을 수상으로 영역을 확장시킴과 동시에, 육상에 설치할 때 발생하던 산림 훼손 문제를 개선함으로써 친환경적인 발전을 가능하게 했다.

또한 공유수면을 이용함에 따라 토지조성, 철골구조물 설치, 공사 등의 과정이 불필요해짐으로써 비용절감 효과도 거둘 수 있다.

한국수자원공사와 LS산전은 이번 100kW 수상 태양광발전을 시작으로, 내년까지 500kW 규모의 수상 태양광 발전기를 추가로 설치한다는 계획이다.

LS산전은 이번 태양광 모듈 개발을 바탕으로 대형 사업 수주를 통해 국내 시장을 선점하고 더 나아가 오는 2020년 무렵이면 약 1조8,000억원 규모로 성장할 것으로 예상되는 글로벌 수상 태양광발전 시장을 적극 공략한다는 계획이다.

LS산전 관계자는 “이번에 개발한 수상 태양광용 모듈은 그간 육상에만 한정돼 있던 설치입지의 한계를 극복, 태양광발전 시장의 새로운 영토를 개척한 의미 있는 결과”라며, “향후 더 높은 발전 효율의 수상 태양광 발전기를 설치하고 이를 안정화시킴으로써 신재생에너지 발전에 기여할 것”이라고 말했다.

LS산전의 수상 태양광 모듈 개요

■ 개발 제품 : 수상 태양광 적용 내습용 태양광 모듈

■ 개발 목적

설치입지의 한계 극복을 위해 수면 위 설치 가능한 태양광 모듈 개발
수면 위 가혹환경(다습, 표면오염, 유지보수 어려움 등)에서 장기 내구성을 확보할 수 있는 모듈 개발
폐기 후에도 환경 영향을 최소화하며, 인체 유해물질 배출 없는 친환경 모듈 개발

■ 개발 내용

내습, 내식, 방수 특성을 확보한 태양광 모듈
Pb(납) Free, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate) 대체 부자재 적용, 환경친화적 모듈 개발
국내 인증 취득 및 합천댐 100kW 옥외시험용 실증 완공

■ 제품 특성

출력 : 240W
효율 : 14.89%
크기 : 981×1643×40mm
무게 : 22kg
종류 : 단결정, 6×10cells

친환경성

납(Pb)이 인체에 유해한 영향을 미침에 따라 EU가 납을 사용한 제품의 생산, 판매, 수입을 법적으로 금지(RoHS 06.07시행)하며, 타 국가들 역시 비슷한 시점에 납 사용금지 법안 제정이 예상되고 있다. 이에 따라 태양광 모듈에 함유되어 있는 납 성분을 없애고 대체물질로 변경해야 하는 필요성이 대두되고 있다. LS산전의 태양광 모듈은 납을 제거하는 한편 EVA(Ethylene-vinyl acetate)를 대체할 수 있는 제품을 적용해 인체는 물론 환경유해 요소를 원천 차단했다. EVA는 모듈 내에 유리와 셀의 접착제로서, 물과 접촉하면 아세트산을 발생시켜 모듈의 내구성을 저해하고 환경오염을 유발시킬 수 있다.

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