태양광 모듈 세척 및 냉각시스템 분야의 선두주자, 하이레벤

BOS 판매 및 대여사업, O&M 사업 통해 시장 점유율 확대한다!

김 미 선 기자

태양광 BOS 기술 전문기업인 하이레벤은 2008년 설립 후 지금까지 오직 이 분야에서 기술을 개발하고 관련 제품을 시장에 선보이며, 현재 태양광 O&M 관련 기업으로서 두각을 나타내고 있다.

태양광 BOS(Balance of System)란 태양광발전사업에서 주축이 되는 태양전지 및 인버터를 제외한 모든 주변장치를 뜻하는데, 출력 향상을 위한 태양광 트래커와 태양광 모듈 세척 및 냉각시스템도 BOS의 대표적인 시스템에 속한다. 그 중에서도 하이레벤은 모듈 세척 및 냉각시스템을 중심으로 시장을 만들고 수요를 이끌어 왔으며, 지금은 모듈 세척 및 냉각시스템 관련 제품 판매는 물론, 이를 활용한 태양광발전소 운영 및 유지관리 사업으로까지 비즈니스 영역을 확대해 가고 있다.

모듈 세척 및 냉각시스템 시장 열다

하이레벤 유상필 대표는 “태양광 모듈 세척 및 냉각시스템 분야에서는 국내에서 가장 오랫동안 사업을 진행해 왔다고 자신한다”고 전했다.

기계공학을 전공한 유 대표는 한국에너지기술연구원 소속 연구원으로 7년간 업무를 진행하던 중 당시 한창 붐이 일기 시작한 태양광 산업과 관련해 태양광 모듈을 자동으로 세정 및 냉각하는 아이템의 필요성을 깨닫게 됐다고 설명했다.

“태양광발전에서 아이러니한 점은 가장 발전량이 높은 시간에 정작 많은 효율을 내지 못한다는 것이다. 단적으로 여름철 한낮의 경우 출력 향상이 이뤄질 만큼 태양광은 많이 받지만, 그만큼 모듈 온도도 올라가기 때문에 오히려 모듈이 제 기능을 내지 못해 효율이 떨어진다. 따라서 이 같은 문제점을 해결할 만한 아이템을 개발하면 좋은 사업이 될 것으로 판단했다.”

이 같은 판단을 통해 2008년에 하이레벤으로 사업체를 차린 유 대표는 이후 지금까지 모듈 세척 및 냉각 기술과 관련해 100여건에 달하는 특허를 출원하기에 이르렀다. 물론 하이레벤이 이 같은 기술로 특허를 출원하기 전에도 유사한 선행 특허기술들은 있었다. 바로 1990년대 일본 태양광 산업의 선두주자로 활동해온 일본 기업들에 의한 1세대 특허들이 그것이다. 하지만 이후 일본 정부가 FIT 제도를 중단하면서 태양광 산업에 대한 메리트를 잃은 기업들은 더 이상 관련 기술들에 대한 기술개발을 진행시키지 않았고, 따라서 유 대표에 의하면 최근까지 약 10여년 동안은 모듈 세정 및 냉각 기술과 관련한 특허는 주목할 만한 부분이 없었다고 한다.

국내에서도 물을 분사해 태양광 모듈을 냉각시키는 유사 기술들이 일부 개발되기도 했지만, 이 경우 세척시 많은 양의 물을 필요로 하는 등 해결해야 할 문제점이 많았다는 설명이다.

유 대표는 이 같은 관련 기술을 보완하고 기존 기술의 문제점들을 해결하는 모듈 세척 및 냉각시스템인 ‘썬업(Sunup)’을 개발해 시장에 출시했으며, 최근에는 이 타입에서 한 단계 업그레이드되고 전문화된 타입의 제품들을 연이어 선보이면서 시장 점유율을 차츰 높여가고 있다.

‘썬업’에서 ‘솔라케어’ 및 ‘선맥스’로! 가정용부터 발전소용까지 라인업 구축

하이레벤의 제품은 초기 모델이자 가장 기본 모델인 ‘썬업’을 비롯해, 여기서 파생된 ‘솔라케어(Solarcare)’와 ‘선맥스(Sunmax)’, 그리고 ‘선맥스 미니(Sunmax Mini)’ 등이 있다. 그 중 솔라케어는 3~7kW 규모로 설치된 태양광발전설비의 모듈을 세척 및 냉각할 수 있도록 고안된 일반 가정용 태양광발전 출력 향상 시스템이다. 일반 가정용 수도를 이용하기 때문에 펌프가 필요 없으며, 물 분사 방식으로 모듈에 발생하는 황사 및 꽃가루, 눈 등의 오염물질을 제거한다.

반면, 선맥스는 1MW 이상의 대용량 태양광발전소에 적용 가능한 제품으로, 하이레벤의 기본 브랜드이자 초기 브랜드인 ‘썬업’의 업그레이드 및 정리판이라고 할 수 있다. 강력한 냉각수 분사를 통해 수많은 태양광 모듈에 쌓인 오염물질을 한꺼번에 제거하거나 냉각함으로써 추가 발전 수익을 높이고 모듈 수명도 늘린다. 특히, 선맥스의 경우 일체형 냉각수 공급시스템으로 제작돼 운반 및 설치가 손쉬운 것이 특징으로, 모든 구성품이 내장된 일체형 캐비닛을 운반해 고정시킨 후 배관을 체결하고 전원 케이블만 연결하면 즉시 구동이 가능한 ‘Plug & Play’ 방식으로 돼 있다.

‘선맥스 미니’는 사용자 측면에서 볼 때 솔라케어와 선맥스의 중간 단계에 있는 제품으로, 30~200kW 규모의 소용량 태양광발전소에 적용 가능한 태양광 출력 향상 시스템이다. 이 제품은 소용량 발전소에 적합하도록 최소화된 사이즈의 냉각수 공급 장치로서 어디든 쉽게 설치 후 사용할 수 있다.

기존 물 분사 방식에서의 문제점 해결

썬업에서부터 솔라케어, 선맥스, 선맥스 미니에 이르기까지, 하이레벤 제품들은 물을 분사해 모듈을 세정 및 냉각한다는 점에서는 기존 물 분사 방식과 개념이 일맥상통하긴 하지만, 기존에 이 방법에서 발생했던 문제점들을 기술개발을 통해 해결했다는 데에서 혁신적인 제품이라고 할 수 있다.

대표적으로 하이레벤은 태양광 모듈에 최적화된 노즐과 클램프를 개발해 기존에 문제시됐던 부분을 해소하는 데 성공했다. 이에 대해 유 대표는 “처음에는 우리도 별도의 노즐을 개발하지 않고 국외산 스프레이 등을 적용했는데, 이 경우 겨울철에 동파되거나 시간이 지남에 따라 햇볕에 오래 노출되면서 파손이 일어나기도 하는 등 많은 문제점이 발생했다”면서, “이 때문에 태양광 모듈에 최적화된 노즐과 클램프를 직접 개발해 기존에 야기됐던 문제점을 해결함은 물론, 추가적으로 더욱 다양한 성능을 실현시킬 수 있게 됐다”고 설명했다.

하이레벤이 개발한 노즐은 냉각 및 세정에 최적의 압력인 2~3Bar로 분사하며, 오직 수압만으로 좌우회전 분사가 가능하도록 고안된 제품이다. 또한 수도세 절감을 위해 물과 공기를 혼합해 분사하는 ‘이상유동(Two-phase Flow)’ 기술을 접목함으로써 기존 노즐을 사용했을 때와 비교해 약 40%의 절수 효과를 가질 뿐 아니라, 한층 뛰어난 냉각 및 세척 효과를 실현한다. 유 대표는 “물을 많이 사용하면 할수록 태양광발전 효율이 좋아지는 건 사실이지만, 그만큼 수도세에 대한 부담도 높아진다”면서, “우리는 최적의 세정 및 냉각 효과를 실현하면서도 수도세에 대한 부담을 줄일 수 있는 최적점을 찾았으며, 이를 통해 고객의 만족도를 높이고 있다”고 밝혔다.

노즐과 함께 개발한 클램프는 모듈에 손상을 주지 않는 데다, 설치도 한층 쉽도록 고안됐으며, 2단계의 상하 분사 각도 조절이 가능하다. 또한, 하이레벤은 각 제품에 온도센서를 내장해 태양광 모듈의 온도와 기상 조건에 따라 자동으로 작동되도록 함으로써 태양광발전소의 유지 관리를 한층 손쉽게 했다.

선맥스와 선맥스 미니의 경우 Water Manage System을 도입해 기능성과 안정성을 한 단계 높였다. 노즐의 냉각수를 안정적으로 공급하기 위한 가압 펌프를 비롯해 펌프 고장시 알람 기능 및 진동방지 설계를 적용했으며, 자동 배수 시스템을 통해 영하의 겨울철 날씨에는 자동으로 물을 배수시켜 동파를 방지하도록 한 것이다.

더욱이 물때 및 석회 물질이 끼지 않도록 DI 필터 등 연수장치도 적용해 물을 전처리할 뿐 아니라, 물 분사 후 물에 의한 궤적이 생기지 않도록 노즐이 빗자루처럼 물 궤적을 없애면서 분사하도록 하는 기술까지 적용했다.

태양광 O&M도 이제는 대여시대

“‘BLP 사업’ 모델 통해 시장 점유율 높인다!”

유 대표는 국내 태양광 산업이 발전하면서 등한시됐던 O&M 분야가 비약적으로 성장할 것으로 예상하며, 매전 단가가 낮아지면서 태양광발전 출력 향상에 발전사업자들의 관심이 높아질 것으로 전망했다.

그의 설명에 따르면, 실제로 태양광발전소 설치시 별도의 O&M 솔루션 도입을 고려하지 않았던 발전사업자들도 발전소 운영 시작 이후 5~6년의 시간이 흐르면서, 별도의 유지 관리 솔루션을 채택한 발전소의 경우 발전 효율이 더욱 높은 데다, 그로 인한 수익성도 올라갔다는 점을 확인하고, O&M 솔루션의 필요성을 절감하고 있는 상황이라고 한다. 더욱이 상업용 발전소의 경우 한정된 면적에서 최대한의 수익을 거둬야 하는 만큼 발전 효율을 더욱 높일 수 있는 여러 방안을 모색하고 채택할 수밖에는 없다는 것이다.

유 대표는 “당사의 제품은 모듈의 냉각 및 세정을 통해 한정된 면적에서 최대한의 출력을 이끌어 내는 아이템으로, 별도의 설치 면적을 필요로 하지 않는 데다, 신규 발전소는 물론 기존 발전소에도 적용이 가능하기 때문에 발전사업자들이 손쉽게 채택할 수 있다”고 설명했다. 물론 시스템 설치를 위해 초기 투자비가 소요되는 만큼 기존에 이미 태양광발전소를 운영하고 있는 발전사업자의 경우 필요성을 절감하면서도 이를 쉽사리 채택하지 못하는 경우도 발생하고 있다. 이런 발전사업자들을 위해 하이레벤은 최근 ‘BLP(BOS Lease Program)’라는 태양광발전 출력 향상 시스템 무상설치운영 프로그램을 사업 모델로 만들어 제안하고 있다. 이것은 기존 발전소의 경우 금융권에의 펀딩이 어려운 만큼 우선 무상으로 각 발전소에 적합한 모듈 세정 및 냉각시스템을 설치한 후 이를 통해 추가적으로 얻게 되는 수익을 발전사업자와 하이레벤이 나누는 사업 모델이다. 이 사업 모델을 통해, 발전사업자 측은 초기 시스템 설치 비용을 들이지 않으면서 발전 효율을 최대한으로 높여 추가 이익을 얻을 수 있게 되는 한편, 하이레벤 측은 시스템 보급률을 높이고 추가적으로 수익을 거둘 수 있게 되므로 서로 윈-윈할 수 있게 된다.

특히, 하이레벤의 경우 이 사업 모델을 통해 최근 당사의 시스템을 알리는 홍보 효과를 거둠과 동시에 시스템 보급률도 높여나가고 있다는 설명이다. 유 대표는 “지난해 가을에 이 사업을 론칭한 후 올해 1분기까지 BLP 사업만으로 10MW의 실적을 올리게 되면서 총 40MW의 누적 실적을 기록했다”면서, “올해 말까지 BLP 사업과 시스템 판매 사업을 모두 합쳐 총 100MW 실적을 거둘 것으로 예상한다”고 밝혔다. 또한 그는 “초기 투자비가 들지 않을 뿐 아니라, BOS 관리 역시 하이레벤이 담당하므로 발전소 유지 관리에 신경을 쓰지 않아도 된다는 이점으로 인해, 발전사업자들도 BLP 사업에 주목하고 있다”면서, “이 때문에 최근 당사의 주력 사업이 BLP가 되고 있다”고 덧붙였다.

국내시장 넘어 국외시장에서도 주목

하이레벤의 제품과 BLP 사업 모델은 근래에 들어 가장 핫한 시장 중 하나인 일본 태양광시장에서도 주목을 받고 있다. 이에 대해 유 대표는 “최근 지난 2월 말에 개최된 일본 PV 엑스포에 참가해 가능성을 확인했다”고 말했다. 그는 “일본의 경우 비슷한 제품들이 상품화돼서 소개되고 있었다”면서, “더욱이 국내보다 이 같은 기술에 대한 관심이 높은 데다, 실제로 필요하다면 과감하게 이를 채택하는 경우가 많아, 당사의 경우에도 일본시장 내 가능성을 높게 점치고 있다”고 설명했다.

이미 하이레벤은 지난해 솔라케어로 계약을 체결해 일본으로 수출을 시작했으며, BLP 사업도 진행 중이다. 일본의 경우 주택용 태양광시장도 크기 때문에 하이레벤은 올해 상반기에는 일본시장에서 어느 정도의 실적을 쌓을 수 있을 것으로 보고 있으며, 올해 하반기에는 일본에 이어 유럽과 미국시장으로도 진출을 모색하고 있다.

한편, 하이레벤은 BOS 판매 사업과 BLP 사업 외에도 그동안 구축한 기술과 노하우를 바탕으로, 태양광발전 O&M 서비스에 BOS 기술을 접목해 안정된 발전 수익과 추가 수익을 창출하도록 돕는 AOP(Advanced PV Plant Operating & Maintenance Program) 솔루션 사업도 추진하고 있다. 즉, AOP를 통해 태양광발전소가 최고의 발전 수익을 창출할 수 있도록 새롭게 진보된 유지 관리 서비스를 제공한다는 것이다. 유 대표는 “BOS 사업을 시작하면서 전반적인 태양광발전소 O&M을 요청하는 고객들이 생기게 됐고, 이들의 요구사항에 맞춰 당사 제품 외 태양광발전소 운영을 위한 모듈 및 인버터 등 다른 시스템까지 공부하다 보니 많은 노하우를 구축하게 됐다”면서, “이제는 우리를 발전소 운영시 애로사항을 처리하는 해결사인 ‘솔라클리닉’ 업체로 생각하는 업체들이 늘었다”고 말하며, AOP 솔루션 사업을 시작한 이유를 밝혔다.

이처럼 하이레벤은 다양한 사업 영역 확대와 일본 및 미국, 유럽시장으로의 진출을 통해, 올해는 전년 대비 4배 이상 성장할 것으로 기대하고 있다. 유 대표는 “당사의 아이템은 신규 발전소뿐 아니라, 기존 발전소에도 적용이 가능하므로 시장 규모가 매우 넓다”면서, “당사는 이 시장의 선두주자로서 시장에서의 요구사항을 반영한 가격대와 기술력 및 노하우를 갖춘 것이 성공 비결이며, 앞으로도 고객의 수요에 기반한 신재생에너지의 핵심 기술개발을 지속적으로 고객에게 제공하고 사업화함으로써 지속 가능한 기회를 창출하고자 한다”고 밝혔다.

SOLAR TODAY 김 미 선 기자 (st@infothe.com)

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