태양광 마이크로인버터 시장현황 및 적용 가능성

이앤에이치의 태양광 솔루션 下

국내 태양광 마이크로인버터 기술개발 동향

장 해 준 이앤에이치 상무

시장 현황 및 전망

최근 IHS리서치에 의하면 전 세계 마이크로인버터 공급량이 2013년 500MW(매출액 2.5억달러)에서 2017년 2.1GW(매출액 7억달러)까지 증가해 향후 5년간 4배 이상 증가할 것으로 전망하고 있다.

현재까지 마이크로인버터 수요의 대부분(대략 40%)이 미국 주택시장에서 형성됐으나, 마이크로인버터의 효율 상승, 안전성 향상, 유연한 모니터링 등으로 인해 다른 시장에서도 큰 성장을 이룰 것으로 전망되고 있다.

최근 캐나다 온타리오주에서 발전차액지원제도 도입 후 최대의 상업용 지붕형 태양광발전시스템(2.3MW)에 마이크로인버터를 적용하는 등 대용량의 상업용 시스템에 대한 적용이 확대되고 있다.

IHS리서치는 전 세계 상업용 시스템에 대한 마이크로인버터의 적용이 지난 2012년에는 9%에 불과했으나, 2017년에는 1/3(공급량 700MW, 매출액 2억달러)까지 확대돼 20배 이상 성장할 것으로 전망하고 있다.

2012년 기준으로 전 세계 마이크로인버터 시장은 미국, 프랑스, 캐나다, 이탈리아 및 영국이 주도하고 있으나, 향후 호주, 일본 및 영국이 마이크로인버터의 최대시장이 될 것이라고 예측했다.

또한, 태양광발전용 마이크로인버터가 기존의 스트링 인버터에 비해 가격이 비싸더라도 매년 가격이 평균 10% 하락할 것으로 예상됨에 따라 상업용 부분에 대한 시장도 확대될 것으로 예상되고 있다.

마이크로인버터의 장점

마이크로인버터는 기존 중앙집중식 인버터의 단점들을 대체할 새로운 제품이라고 할 수 있다. 이 방식은 태양광 모듈 1개당 1개의 인버터가 장착돼, 모듈의 추가가 자유로울 뿐만 아니라 개별 모듈의 최대전력생산 구현을 통해 중앙집중식 인버터시스템과 대비해 높은 발전효율을 제공한다. 다음은 태양광 마이크로인버터의 장점이다.

크리스마스등 효과 극복

마이크로인버터는 기존의 중앙집중식 인버터의 가장 큰 단점인 크리스마스등 효과를 극복할 수 있다. 중앙집중식에서는 그림자, 눈, 낙엽 등의 장애물이 패널을 덮을 경우, 크리스마스등에서 주변의 전구가 연속적으로 점멸하는 것과 같이 주변 패널의 발전효율이 동시에 감소해 발전효율이 크게 감소하게 된다.

그러나 마이크로인버터는 패널별로 개별 발전이 이뤄지므로 장애물에 가려진 부분 외의 정상 패널은 최대 효율의 발전을 지속하게 돼 기존 중앙집중식과 비교해 발전량 상승효과를 가져올 수 있다.

설치 제약조건의 극복

마이크로인버터의 또 다른 장점은 다양한 공간에 패널 개수를 자유롭게 증설할 수 있다는 점이다. 기존의 중앙집중식 인버터 방식은 인버터의 전기적 스펙에 적합하도록 어레이를 구성해야 하므로 설치용량의 자유로운 증설이 불가능했다. 특히, 설치공간이 협소한 주택이나 아파트 등의 자투리 공간이나 베란다 등에 마이크로인버터를 적용할 경우 다양한 형태로의 발전이 가능할 수 있다.

사후관리의 용이성

마이크로인버터는 개별 패널별로 장착되므로 24시간 개별 패널별 발전상황을 사용자에게 전달할 수 있다. 기존 중앙집중식 인버터는 1개의 인버터에 다수의 패널이 연결됨으로써 특정 패널 고장시 그 위치와 문제점을 즉시 확인할 수 없었지만, 마이크로인버터를 적용함으로써 개별 패널별 실시간 모니터링 시스템을 통해 즉각적인 사후보완 및 조치가 가능해졌다. 특히 대용량의 상업용 태양광발전소의 경우 패널의 문제발생에 따른 A/S 리드 타임을 최소화시켜 발전량을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.

BIPV 등 응용 적용 가능성

건물 지붕경사면 부착형이나 벽부형 BIPV 발전설비에서 패널의 이상이 발생할 경우, 기존 중앙집중식 인버터 방식은 1개의 인버터에 연결된 다수의 패널을 모두 떼어내 이상유무를 점검해 보완해야 하나 마이크로인버터 방식은 문제가 발생된 패널만 떼어내 보완하면 됨으로써 사후관리가 매우 유리하다.

설치비용 절감 및 전력생산 증대

중앙집중식 인버터는 인버터까지의 DC 선로가 배치됨으로써 이에 따른 전력의 선로손실이 발생하고, 별도의 인버터 설치공간을 확보해야 한다. 또한 설치시 별도의 장비를 사용해야 하는 불편함과 시스템의 복잡화에 따른 미스매치에 의한 전력손실이 발생할 수 있다.

그러나 마이크로인버터는 이러한 중앙집중식 인버터 방식의 단점들을 제거시킬 수 있으므로 설치비용의 절감과 추가적인 전력생산 증대효과를 얻을 수 있다.