도카이EC, 밀실 모니터 ‘Mini’ 개발 성공

태양광발전설비 이제 원격으로 모니터링한다!

‘Mini’는 도카이EC의 태양광발전설비용 원격 모니터링 장치 중에서 총 출력 50kW 이하의 ‘저압연계 전용 제품’으로 기존 제품과 차별화된 다양한 장점 및 특징을 자랑하고 있다.

먼저, ‘Mini’는 파워 컨디셔너를 직접 모니터링하기 때문에 계측 오차가 적고 파워 컨디셔너의 운전상태를 중점으로 필요한 기능에 표적을 맞출 수 있는 장점을 가지고 있다.

이밖에도, 설비에서 오류 및 이상 요인이 발생할 때는 물론, 정기적인 메일 송신이 가능하며, 데이터 항목을 집약해 기존 제품에 비해 가격이 저렴하다는 특징을 가지고 있다. 또한, 기존의 발전설비에 후장착이 가능하고 현지 조정이 필요없어 번거로운 절차를 거치지 않아도 된다. 특히, 이러한 ‘Mini’의 특징이 파워 컨디셔너가 태양광발전설비에서 중추적인 역할수행이라는 사실을 감안하면, 더욱 눈에 띌 수밖에 없다.

가동상황을 직접 모니터링 할 수 있는 ‘Mini’ 시스템은 사용자가 태양광발전설비에서 발생되는 이상요인을 즉각적으로 파악할 수 있도록 도와준다. 또한, ‘Mini’는 태양광발전설비에서 이상요인이 발견될 경우 사용자에게 전송하는 경고메일 외에도 정기적으로 설비의 가동상황을 보고해 사용자가 설비의 모니터링을 수시로 확인할 수 있게 한다. 이러한 메일 전송처는 사용자의 편의에 따라 설정 및 변경이 가능하며, 최대 10곳까지 등록할 수 있다.

또한, CT로 전력을 계측하는 타입인 타사 상품과 비교해 계측오차가 현저히 적게 발견되는 점은 ‘Mini’만의 특징이다.

‘Mini’는 기존의 제품과 동일하게 파워 컨디셔너의 운전/정지와 계통의 이상 현상을 포함한 정상/이상 항목 모니터링을 수행한다. 하지만 이와 동시에 파워 컨디셔너별로 데이터를 합계해 총 시스템 발전을 표시 및 기록해 사용자가 성공적인 비용절감을 꾀할 수 있도록 도와준다.

또한, ‘Mini’는 기존의 도카이EC 제품처럼 사전에 공장에서 고객별로 시스템을 설정해 출하되기 때문에 기존의 시스템처럼 현지에서 별도로 조정을 할 필요가 없어 제품의 가격이 저렴하다.

현재 일본에서 가동 중인 태양광발전설비 중에는 모니터링 장치를 적용한 설비가 거의 없다시피한 실정이다. 이러한 일본 시장의 상황은 향후 모니터링 장치의 장착을 원하는 수요가 늘어날 것임을 예고하기도 했다. 태양광발전 설비용 원격 모니터링 장치인 ‘Mini’의 개발은 이러한 시장 수요의 변화를 예측한 도카이 EC의 선견지명에서 시작된 것이다.

현재 ‘Mini’는 일본의 대형 제조사를 비롯해 일본시장에서 사용되고 있는 대부분의 파워 컨디셔너에 대응이 가능해 높은 범용성을 보유하고 있다.

도카이EC만의 제품개발을 위한 노력의 결실

이번 ‘Mini’의 개발은 도카이EC만의 제품을 보유하겠다는 당사의 목표와 연장선상에 있다고 할 수 있다. 도카이EC만의 제품을 보유하기 위한 프로젝트가 시도된 것은 지금으로부터 약 10여년 전이다. 당시 도카이EC는 강전 및 약전에 관한 기술과 함께 설계·제조·시공의 노하우를 모두 가지고 있었지만 정작 이를 활용한 사업계획에 대해선 구체적인 의사결정을 내리지 못하고 있었다.

이렇듯 오랫동안 지루하게 이어지던 도카이EC의 고민은 지난 2007년 도카이EC의 창립기념행사의 일환으로 태양광 및 풍력발전이 가능한 하이브리드형 가로등을 창업지 근처의 시 공원에 기증한 것을 기점으로 급격하게 변모하게 된다.

비록, 당시 기증한 가로등이 도카이EC가 아닌 타사의 제품이었지만 이를 계기로 도카이EC는 환경분야에서 자사의 기술과 노하우를 활용하기로 결정한 것이다.

도카이EC는 이후 2009년 사내에 개발부문을 설치했다. 당시는 경제위기대책의 일환으로 ‘스쿨 뉴딜 구상’이 공표된 시기이기도 했는데, 이러한 ‘스쿨 뉴딜 구상’에는 태양광발전설비의 도입 및 확대책도 포함돼 있었다. 도카이EC는 이에 주목해 자사가 가지고 있던 기술과 노하우를 가장 잘 살릴 수 있는 영역으로 태양광발전 영역을 자사 제품 개발 필드로 정하게 됐다.

이후 도카이EC는 태양광발전설비는 지붕 위 등을 비롯해 눈에 띄는 장소에 반드시 설치되는 것이 아니기 때문에 설비의 도입을 홍보하고 싶은 소유자의 수요가 높을 것이라 예상해 자사의 최초의 제품으로 ‘LED 표시장치’를 개발했다.

실제로 ‘LED 표시장치’는 도카이EC가 대규모 시스템 인테그레이터(SI)에 OEM을 공급할 수 있는 활로가 열리게 된 계기가 됐다. 현재 ‘LED 표시장치’는 공공시설, 학교 등 널리 보급되고 있다.

도카이EC가 개발한 ‘LED 표시장치’의 가장 큰 특징은 일본의 대형 제조사를 비롯해 일본 시장에서 사용되는 대부분의 파워 컨디셔너와 통신이 원활하다는 점이다. 이 제품은 기존의 파워 컨디셔너와의 통신을 통해 데이터를 제공받아 발전량 등을 표시한다. 이러한 시스템 구조는 이후 로컬 모니터링 타입의 계측 감시 모니터 장치 개발에 핵심적 역할을 담당하게 된다. 그리고 이러한 기술개발 및 업그레이드의 축적은 오늘날 원격 타입의 모니터링 장치인 ‘밀실 모니터’의 개발로 이어지게 된다.

‘밀실 모니터’ 개발의 최대 전환기는 지난 2012년 7월을 기점으로 재생가능 에너지의 고정가격매입제도(FIT)가 시행됐던 시점이라 할 수 있다.

과거에는 각 기업에서 친환경적인 의미로 태양광발전설비를 도입하는 경우가 많았다면, FIT가 도입된 이후에는 수많은 기업들이 저마다 태양광발전설비에 적극적으로 투자를 수행하며, 전기발전량을 전력회사에 판매하는 지금의 비즈니스 모델이 완성됐다.

설비 투자자에게 있어서 전기를 판매한 금액은 이른바 투자 회수 금액인 동시에 이익률이다. 때문에 설비 투자자는 계획대로 투자를 회수해 이익을 얻기 위해서는 당연한 것이지만 설비의 트러블 없이 가동되는 것을 무엇보다 가장 중요하게 생각한다. 하지만 앞선 언급한 바와 같이 태양광발전설비는 반드시 사람들의 눈에 띄는 장소에 설치되는 것은 아니며 평상시 관리자가 부재상태인 원격지의 경우도 신중하게 고려해야 한다.

또한, 태양광발전설비는 동작과정에 있어서 사용자의 눈에 띌 만큼의 특징이 없기 때문에 사용자는 설비의 오류 및 고장을 전력회사에서 보내는 납입금액을 보고 나서야 파악하는 경우도 적지 않다. 이렇게 되면, 이상이 발생하고 나서 파악될 때까지는 당초 예상한 자금을 회수할 수 없게 되고 만다.

이러한 태양광발전설비의 단점은 보다 신속한 이상 대처 모니터링 시스템을 요구하는 발전 사업자의 수요로 이어졌으며, 이러한 시장의 니즈를 포착한 토카이EC의 ‘Mini’ 개발을 낳게 된다.

설비 모니터링 시스템의 필요성

원격 타입 모니터인 ‘밀실 모니터’는 현장에서 계측 감시 모니터가 얻은 정보를 휴대전화망으로 인터넷을 경유해 데이터센터에 기록한다. 이러한 기록 시스템 덕분에 사용자는 PC나 휴대단말로부터 데이터센터에 로그인하는 것만으로 설비의 발전전력, 발전량 등과 같은 가동상황을 모니터링 할 수 있다.

물론, 데이터는 클라우드상에 남아 있어 데이터센터에 안전하게 보존할 수 있다. 이러한 데이터는 시스템 이용자 혹은 SI·보수 사업자 모두에게 필요한 정보로 특화돼 인터넷을 통해 이용자에게 애플리케이션을 대여하는 서비스인 ASP 타입의 제품으로 제공된다.

현재 설비 투자자들은 설비가 고장나거나 정지하는 것을 가장 우려하고 있다. 설비 투자자에게 있어서 투자 회수 예정의 가능성에 따라 해당 사업의 성공 여부가 결정되는 것이다.

발전설비의 가동률을 어떻게 올릴 것인가? 해답은 간단하다. 에러에 신속하게 대응할 수 있는 모니터링 시스템 구축이다.

발전사업자들은 계측 감시에 필요 이상의 비용에는 부정적이지만, 정작 설비에 대한 감시가 필요하다는 사실에는 공감하고 있다. 이러한 발전사업자들의 요구는 수치 로그를 통한 가동 파악, 원격 모니터링, 이상 상황의 즉각적인 대응, 조작의 편의성 등으로 집중된다.

현재 일본내에는 저압연계용 제품과 관련해 비용절감을 위해 모니터를 설치하지 않는 시설이 많다. 하지만 기계의 고장이나 계통 이상을 비롯해 수목이나 잡초들에 의해 태양광이 차단되는 등 주변 환경의 변화로 인해 발전량이 저하되는 문제에 효과적으로 대응하기 위해선 발전량 모니터링이 반드시 필요하다. 이러한 시장상황에 입각해 도카이EC는 기존 제품에 후장착이 가능하고 가격도 저렴한 발전 사업자의 잠재적인 수요에 ‘Mini’를 투입해 발전 사업자의 잠재적인 수요에 대응하기로 결정했다.

태양광발전 보수 및 설비 서비스 부문 진출

현재 도카이EC는 태양광발전 영역을 자사의 제품군을 구축하는 출발점으로 여기고 있으며, 앞으로 전력시장은 규제 완화 및 자유화, 현지 생산 및 소비 등과 같은 커다란 변환점을 맞이할 것으로 예상하고 있다.

도카이EC의 태양광발전 사업은 당사가 기존에 진행해 왔던 전기설비 공사나 기계설비의 자동화를 벗어나 새로운 영역으로 나아갈 수 있게 한 원동력이라고 여기고 있다.

도카이EC는 비록 태양광발전 영역이 설비의 신규도입이라는 점에서 절정기를 벗어났지만, FIT 제도가 명시하는 기간이 약 20년으로 장기간이기 때문에 발전설비에 대한 보수 및 보전이 필수라고 생각하고 있다.

향후, 도카이EC는 자사의 제품을 중심으로 발전설비의 보수 및 보전 서비스에도 진출할 계획이다. 도카이EC는 앞으로 기존의 태양광발전 뿐 아니라 수력 등 기타 신재생에너지 분야에도 계측 모니터링 장치 도입을 시도하는 한편, 통신을 활용한 원격감시 구조를 통해 농업 분야 등 기존과는 전혀 다른 용도와 시장을 개척할 예정이다. 그동안 도카이EC에게 있어서 급격하게 성장하고 있는 태양광발전 시장은 천재일우의 호기였다. 하지만 도카이EC는 다른 한편으로 태양광발전 시장과 함께 급성장을 이룬 만큼 앞으로는 신규 설비의 도입을 중심으로 지난 FIT 제도 시행 당시와는 다른 양상을 보일 것이라 예상하고 있다.

도카이EC가 향후 가장 중점을 두고 있는 서비스 전략은 태양광설비의 보수 및 보전을 포함해 시장의 요구를 한 발 앞서 파악해 제품과 서비스를 개발하고, 수요에 적합한 솔루션을 제안하는 것이다. 이를 통해 도카이EC는 전기·통신 부문만의 기술적 서비스의 영역을 넘어 소비자에게 안심·안전·쾌적함을 제공할 것이라 다짐했다.

한편, 현재 도카이EC 제품군의 통산 출하량은 2014년 내 약 2,000대에 달할 것이라 예상된다.

<자료 제공 : 이시이 모토히로(Ishii Motohiro) 도카이EC 대표>

본 기사는 日本工業出版이 발행하는 월간 クリ-ンテクノロジ-와 기사협약에 의해 轉載한 것입니다.

SOLAR TODAY 편집국 (st@infothe.com)