국내 태양광 시장은 시스템에 대한 전반적인 이해가 부족한 상태에서 ‘국내 최초’, ‘세계 최대’라는 수식어를 쫓다보니 대용량화를 추구하면서 경험 부족으로 수많은 문제점을 안고 있다. 앞으로도 더 많은 수업료가 필요하지 않을까 하는 생각이 든다.
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“공부 못하면 기술이나 배우지”라는 말이 있다. 공부 잘 하는 사람이 기술을 배워야 이 나라가 잘 살 수 있다.
우리나라는 보이지 않게 바닥 저변에 엔지니어를 저급의 단순한 노동자로 취급하는 경향과 엔지니어 자신도 자기 외 다른 엔지니어는 인정하지 않고 무시하는 경향이 있다. 법이나 규정에 있는 용역금액 기준도 무시하고 담당자 임의로 용역금액을 턱없이 저가에 낮추어 발주하거나, 아니면 엔지니어링의 윤리와 최소한의 양심도 없이 견적서를 받아서 상대 업체에 제공해 반값 이하의 금액을 제공하도록 하는 등, 태양광발전 시설 설계용역은 단순 도면을 그리는 기능 업무 정도로 생각하는 게 현실이다.
설계자는 경제성 검토, 법적인 사항, 기술적인 사항, 그 무엇보다 더 중요한 것은 유지관리에 대한 고려일 것이다. 특히 태양광발전 설계자는 전기적인 지식과 전자공학, 통신 그 외 토목, 건축, 구조물 공학 그리고 경제성 공학에 대한 전반적인 지식을 가지고 기획할 수 있어야 비로소 완벽한 시스템이 된다고 할 수 있다.
우리나라의 경우는 법적으로 3kWp 이상의 용량이면 설계와 감리를 하게 되어 있으나, 법적인 형식 요건을 갖추기 위한 최소 형식만 갖추다보니 많은 문제점이 발생되고 있다.
기획에서부터 설계, 시공, 감리까지 완벽하게 이루어져야 비로소, 최고의 시스템이 되지 않을까 생각한다.
우리나라는 태양광발전에서 승압용 변압기, 선로의 손실, 인버터 손실 등 손실 요인을 세 가지 뿐이라고 생각하는데 더 많은 손실 요인이 있다.
손실 요인을 보면 모듈 자체에서 효율 저하 및 온도 그리고 오염에 의한 요인, 일사량 저하에 따른 손실, 바이패스 손실, 인버터 변환 효율 및 MPPT 손실, 인버터와 모듈 미스 매칭, 인버터 주위온도 상승에 따른 손실, 변압기 손실 등 30개 이상의 변수를 가지고 있으며, 그리고 어레이와 어레이의 이격거리의 부적합한 설계로 인해 음영에 의해 5~10%의 손실이 발생되고 있다. 시공자가 정확한 시스템을 이해하고 시공하는 여부에 따라서 5% 이내의 효율증가를 가져올 수 있다.
국민의 많은 혈세로 만든 태양광발전소의 경우 다 그렇지는 않고 일부의 지방보급사업, 그린홈 100만호 보급사업 등 관리주체가 불분명한 발전소가 봄, 가을 일사량이 좋은날 생산을 못하는 경우가 비일비재하다.
이유가 무엇일까?
산업단지 등에서 토요일, 일요일, 일사량이 좋은날 11시에서 오후 3시 사이에 인버터가 동작과 정지를 반복하는데 그 이유는 무엇일까? 부하가 없어서 전압의 상승으로 인해 발전이 안 되는 일이 발생한다. 어떻게 해야 할까?
최대 효율을 운전하기 위해서는 부하를 만들어야 한다. 대안으로 축전지 저장장치를 설치해 운전효율을 높여야 하지 않을까?
지방보급사업 등으로 공공부문에서 설치하는 태양광발전소는 법적인 규제를 정비해 태양광발전소가 비상전원의 역할을 할 수 있도록 하는 것이다.
얼마 전에 발생한 정전상태를 예방하는 효과도 거둘 수 있다. 즉 일정량의 축전지를 설치해 평소에는 부하에 직접 공급하고, 일시적으로 증가하는 부하에는 방전해 피크를 억제하는 효과와 밤 시간의 잉여 전력은 충전해 사용하고 그리고 한전 측 전원의 정전 시는 독립 운전해 비상전원으로 공급하면 일석삼조이며, 또한 전원품질 확보와 태양광발전소의 이용 효율증가도 기대할 수 있다고 생각된다. 이제는 세계를 향해 뛰어야 한다.
결국은 품질이다. 경쟁에서 이기기 위해서 계획 단계에서부터 유지관리는 물론 전원의 품질과 이용효율이 증가할 수 있는 방법은 체계적인 사업관리가 필요하다고 생각된다.
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이 현 화 한빛디엔에스 대표이사
국내외 신재생에너지산업이 거의 전무한 상태였던 10년 전부터 독일, 일본, 미국 등 선진국을 찾아다니며 신재생에너지 설계와 감리의 초석을 다져온 필자는 서일대학 전기공학부 겸임교수로 전문 이론과 풍부한 현장 경험으로 그간 수행한 180여건의 MW급 이상 태양광발전소 시공실적을 보유하고 있다.
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