DNV, 신개념 수상 태양광 모듈 ‘SUNdy’ 개발
편집자 주
신개념 태양광 모듈 선디의 개발
DNV의 연구원들이 역동적인 해안 태양에너지 개념을 개발했다. 선디라는 이름이 붙은 이 개념의 핵심은 바다 표면을 떠다니는 6각형의 어레이다. 총 4,200개의 태양전지판으로 구성된 이 어레이의 집합체는 대형 축구장 크기만 한 태양광 섬의 모습으로 2MW의 전력을 생산할 수 있다. 여러 개의 섬들이 서로 연결돼 50MW 이상의 태양광에너지를 생산해 3만명 이상의 사람들이 사용할 수 있는 전력을 만들어 낸다.
아시아 지부의 DNV KEMA 에너지 & 서스테이너빌리티의 브조른 토레 마르쿠센 최고 운영 책임자는 “신재생에너지 시장은 급속하게 변화하고 있다. 왜냐하면 주로 기후변화와 전 세계적으로 치솟는 전력 수요, 그리고 점점 고갈돼 가는 화석연료 상황 때문이다. DNV에 있어 기술 혁신은 이러한 문제들에 대처하는 우리의 전략에서 핵심 요소다. 우리 연구 작업의 한 성과로서 선디는 지속 가능한 자원으로서의 태양에너지가 미래에 사용될 수 있는 좋은 매개체 역할을 할 것”이라며, “신재생에너지는 아시아를 비롯해 세계 각국에서 점점 더 그 중요성이 높아지고 있다. 그리드 패리티 수준에 급속도로 가까워지면서 쉽게 이용 가능한 풍부한 에너지원으로 태양에너지는 아시아 지역에서 특히 많은 관심과 매력의 대상이 되고 있다”고 말했다.
선디의 개념 및 설계
선디의 개념은 전통적인 유리 중심의 모듈보다 더 유연하고 가벼운 560W급 박막 태양전지판을 사용함으로써 가능해졌다. 이 획기적인 전지판을 통해 바다 표면에서 파도 모양의 기복을 이룰 수 있게 됐다.
싱가포르에 위치한 DNV 청정기술센터의 산자이 쿠탄 관리이사는 “이런 규모의 바다 설치가 가능했던 것은 장력만을 고려한 설계 덕분이다. 거미의 그물같이 역동적이고 유연하며 탄력적인 구조는 파도에 완전히 순응하면서도 그 위에 가해지는 상당한 외부 압력을 견딜 수 있게 한다”고 밝혔다.
쿠탄에 따르면, 태양광 어레이를 미리 조작한 부분에서 분리하면 대규모 제조가 가능하며 유선형의 조립이 바다 위에서 이뤄진다고 한다. 이 케이블 그리드는 떠다니는 통로의 형태로 유지 관리 접근이 가능하다. 표면 아래에서 길게 뻗은 계선 장치로부터 나오는 인장력에 의해 섬 모양이 유지된다.
DNV KEMA 신재생에너지 서비스의 케빈 스미스 세계 담당이사도 “이 섬은 태양광 성능과 케이블 효율성에 대해 최적화돼 있다”면서, “태양광 어레이는 중앙 변압기에서 전압 단계 상승을 위해 전력을 모으는 2개의 주요 스위치로 생산된 전기를 보내는 전기영역으로 나눠진다(2MVA 480/34.5kV). 앞바다에 있는 태양광발전소의 중앙 섬에서 30kV 전기 전송라인이 일련의 다른 섬들을 연결해 폐쇄 루프를 형성하고 그리드 연결을 위해 육지의 전력 발전소로 이어진다”고 설명했다.
선디의 도입 및 목표
선디 개념의 도입은 PV가 급속도로 시장 성장을 경험하고 있던 당시에 이뤄졌다. 2012년 신재생에너지 정책 네트워크 보고서에 따르면, 거의 30GW의 가동 능력이 추가돼 전 세계적으로 69GW 이상으로 74%나 용량이 증가했다. EU(유럽연합)가 다시 세계시장을 지배했지만 다른 지역들에서도 시장은 팽창하고 있는 중이고, 특히 중국은 아시아에서 주요 시장으로 급속히 부상했다. 동남아시아와 같은 새롭게 부상하는 다른 시장들 또한 태양광 부문에서 입지를 강화하면서 신재생에너지 생산을 늘리려는 목표를 잡고 있다.
마르쿠센은 “대체에너지원 확보의 필요성과 환경문제 때문에 다수의 국가들이 현재 태양에너지와 신재생에너지로 눈길을 돌리고 있다”고 말하며, “이는 특히 경제가 급속히 성장하면서 에너지 수요가 많아지는 국가들에서 두드러지게 나타나고 있다. 우리는 선디의 부유하는 태양에너지 개념이 지속 가능하면서도 확고한 발전 전망을 갖고 있다고 확신한다. 특히 아시아 지역은 물론, 옥상에 설치된 태양광발전시스템 이용 가능성에 한계가 있는 해안지대의 혼잡한 대도시 지역과 대형 태양광 설치시스템에 대해 할증 가격을 부여하는 도시 지역들에서 선디는 힘을 발휘할 것이다”라고 덧붙였다.
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