[인더스트리뉴스 정형우 기자] 태양광발전을 위한 여러 가지 요소 중 가장 눈에 잘 띄는 ‘모듈’에도 많은 종류가 있다. 세계 각국의 모듈 제조사들이 노력해온 결과, 태양광 모듈은 다결정에서 단결정으로 진화했으며, 현재 하프셀, 슁글드, 양면형 등의 형태로 선보이고 있다.
이런 변화의 핵심은 ‘고효율ㆍ고출력’이다. 한정된 면적 안에서 최대한 많은 전력을 발생시킬 수 있는 기술이 최신 기술인 셈이다.
양면형 모듈, 대중화 된다
최근 태양광 모듈의 화제는 당연 양면형(Bifacial) 모듈일 것이다. 전면에서 받은 태양광으로만 발전하던 단면형 모듈과 달리 전면은 물론, 바닥에 반사된 산란광을 뒷면으로도 받을 수 있어 추가적인 출력을 확보할 수 있는 것이 양면형 모듈이다. 현대에너지솔루션 오훈 책임연구원은 “양면형 모듈은 조건에 따라 다르지만 기본적으로 10% 효율 이득이 가능하고 좋은 환경이라면 20~30%까지도 가능하다”고 말했다.
다시 말해 같은 면적에서 단면형 대비 최대 30%의 이익을 볼 수 있기 때문에 국내는 물론, 해외에서도 수요가 늘어나고 있는 실정이다. 오 연구원은 “시간이 문제지 양면형 모듈을 태양광 모듈의 트렌드가 될 것”이라고 전망했다. 그는 “미국은 지붕설치와 같이 후면 발전이 불가능한 방식을 제외하곤 대부분 양면형 모듈로 넘어가는 추세”라며, “단가 문제만 해결하면 보급 확대는 시간 문제일 것”이라고 설명했다.
LG전자 관계자도 “얼마 안 가 단면형보다 양면형이 많아질 것”이라며, “단면 모듈이 단종되진 않겠지만 다결정에서 단결정으로 변한 것처럼 양면형으로 서서히 바뀌어 갈 것”이라며 오훈 연구원과 같은 의견을 냈다.
또한 단가에 대해 “현재는 양면형이 조금 더 비싸지만 점차적으로 단면형만큼 낮아질 것으로 보인다”며, “그러나 단면형도 마찬가지로 낮아질 것이기 때문에 지금과 같은 차이를 두고 전체적으로 단가가 낮아질 것”이라고 말했다.
수상태양광, 바다로 확장
우리나라처럼 태양광발전 시스템을 설치할 토지가 부족한 나라는 결국 수상태양광 비율이 높아질 수밖에 없다. 국내에선 새만금개발사업 등으로 인해 대규모 수상태양광이 설치될 예정인데 앞으로는 담수를 벗어나 해수 설치 비율이 높아질 것이라는 전망이다.
수상태양광 설치 환경은 저수지 같은 담수, 새만금 같은 기수, 바다인 해수 환경으로 나뉘는데 수도법 기준을 충족시키거나 물 위에 떠 있어야 하다보니 구조적으로 뒤틀리거나 파손될 수 있어 내구성과 친환경성 모두 강조되는 분야이다.
현대에너지솔루션 이찬복 부장은 “수상태양광의 해수 설치가 늘어나면서 해결해야 할 것은 부식 문제”라고 지적했다. 해수 환경엔 염분으로 인해 담수보다 부식이 빠르게 일어나기 때문이다.
이 부장은 현대에너지솔루션의 수상태양광 전용 모듈 ‘아쿠아맥스’를 예로 들며 “모듈 역시 일반 모듈과 차별화를 둬야 한다. 아쿠아맥스의 경우 일반 모듈과 다른 봉지제가 사용돼 기존 대비 더 치밀한 조직을 통해 습기 침투가 안되서 강한 내구성이 특징”이라고 설명했다.
아울러 양면형 모듈의 경우 수상태양광과는 맞지 않는다며 “수상태양광은 육상에 비해 설치 각도가 낮고 물이 빛을 흡수하는 성질이 있어 산란광 발생이 힘들다”며, “싱가포르에서 양면형 모듈을 수상태양광에 테스트한 적이 있는데 추가 발전율이 1% 이하였다. 그리고 가격도 비싸고 무게도 더 나가서 부유체 보강도 이뤄져야 하는 등 경제성이 없다”고 덧붙였다.
단면 모듈도 계속해서 발전
양면형 모듈이 대세라 해도 단면 모듈이 필요한 곳이 있기 때문에 계속해서 사용될 것이다. 그렇다면 출력을 높이기 위한 기술개발이 지속적으로 이뤄져 단면 모듈의 가치를 만들어야만 한다.
신성이엔지는 이러한 고민을 슁글링(Shingling) 기술을 적용한 슁글드 모듈을 통해 해결했다. 72셀 모듈과 비슷한 크기에서 430W 출력을 확보한 슁글드 모듈은 리본리스 형태로 하얀 띠가 없이 까만 셀로만 구성돼 있다.
신성이엔지 이민영 차장은 “현재 시장에서 하프컷 모듈로 갈 것인지, 슁글드 모듈로 갈 것인지에 대한 의견이 분분하다”고 말했다. “일반 모듈에서 나올 수 있는 출력은 한정돼 있다”고 말한 이 차장은 “실제 양산되고 있는 일반 모듈 제품은 현재 380W가 최고이고 385W가 연말에 인증 받을 예정이다. 하프컷 모듈의 경우 390W, 더 나아가 405W까지 가능할 것으로 보고 있어 앞서 말한 방법으로는 더 이상의 출력을 내기 힘들다”며, “결국 더 높은 출력을 원한다면 슁글드로 갈 수밖에 없다고 생각하는데 회사의 방향성에 따라 조금씩 다른 의견을 낼 수도 있다고 본다”고 언급했다.
그의 말처럼 슁글드는 적은 면적에서 많은 발전량을 확보하는 데 최적화된 제품이고 면적 제약을 받지 않는다면 일반 또는 하프컷 모듈을 사용하는 것이 적절해 보인다. 다만, 단면 모듈의 효율을 한층 더 끌어올린 슁글드 모듈 기술은 앞으로의 태양광발전 보급 시 선택의 폭을 넓혔고 앞으로 지속적인 기술 개발이 이뤄질 것이란 기대도 하게 된다.
이처럼 태양광 모듈은 다양한 설치 환경에 적용될 수 있도록 진화를 거듭하고 있다. 다행인 건 외산에만 의지하지 않고 국내에서 꾸준한 기술 개발이 이뤄지고 있는 것은 물론, 세계적으로 인정받는 기업이 많다는 것. 앞으로 신재생에너지 보급 사업은 전 세계적으로 더욱 확대될 것으로 고효율 모듈 기술을 독자적으로 개발해 국내에서 전 세계 태양광 모듈 트렌드를 만들어가는 모습을 기대해 볼 수 있겠다.
