물과 태양이 닿는다??!!! 세계를 이끄는 국내 수상태양광의 구조, 장점, 평가 그리고 미래

K-water는 2012년 7월 31일, 경남 합천군 대병면에 있는 합천댐에서 ‘K-water 수상태양광 상용모델 발전 개시 기념행사’를 갖고 세계 최대 규모 수상태양광을 가동하였습니다.

수상태양광발전의 국외설치사례로는 대표적으로 일본과 미국의 경우가 있습니다. 일본은 아이치 연못 수면 태양광발전 90kW, 카가와현 호네 저수지 수면 태양광 발전 30kW 등이 있으며, 미국의 경우는 캘리포니아 나파지역 연못에 수면 태양광발전을 477kW 규모의 수상 태양광발전을 운전 중에 있습니다. 우리나라는 작년(2011년)에 다목적댐 저수지에 국내최초로 K-water에서 전남 순천시 주암 본 댐에 24kW 실증플랜트를 운영하고 점차적으로 100kW까지 올렸습니다. 그 후 2012년 7월 31일에 합천대 수상태양광 발전시설은 시설용량 500kW까지 올려 세계 최대 규모 수상태양광 발전시설을 본격적으로 가동하여 전 세계의 이목이 집중이 되고 있습니다. 여기서 말하는 500kW의 규모는 1가구당 4인 가족 기준으로 170가구가 1년 동안 전기를 충분히 사용 할 수 있는 양으로 우리나라보다 먼저 수상태양광을 발전에 앞장 선 일본이나 미국을 뛰어 넘는 발전량이라는 의미도 담겨있습니다.

 

 

수상태양광발전의 구조

(출처 - 한국일보)

 

현 합천댐에 설치된 있는 수상태양광발전시스템은 상용부력재의 방식입니다. 작년(2011년)부터 수상태양광발전시스템의 상용화를 위해 부품소재의 가격경쟁력 확보를 위하여 부력재에 많은 시간과 투자를 하였다고 합니다. 여기서 말하는 부력재란 그림에서 보다시피 태양광 모듈이 어떠한 환경이나 변화하는 날씨에 상관없이 계속 물 위에 떠있기 위해 설치한 것입니다. 주변 호수의 유속과 파도에 영향을 받게 된다면 원하는 전력품질을 얻을 수 없어 부력재는 수상태양광발전의 성공과 실패를 나눈다고 합니다. 현재는 40m의 수입변동과 초속 30m/s의 강풍에도 버틸 수 있을 정도의 기술 발전에 도달하여 현 수상태양광발전에 크게 이바지를 하였다고 합니다.

다시 본론으로 들어가 수상태양광발전 상용부력재의 방식에 간단한 설명을 하겠습니다. 태양광 모듈 밑에 부력재를 설치하고 바람에 의해 움직이지 않게 무게추와 앵커를 설치합니다. 그리고 생산된 전기를 수중케이블로 통해 전기실까지 옮기는 것입니다.

 

 

수상태양광의 장점

            (출처 - 포토뉴스)

합천댐 수상태양광 발전시설은 시설용량 500kW급으로 먼저 실행했던 일본이나 미국보다 높습니다. 또한 이 규모는 4인 가족 170가구가 1년 동안 사용할 수 있는 전기를 생산하게 된다고 합니다.

또한 수상 태양광 모듈의 효율이 최적화된 25℃를 유지하기 쉬워 육상태양광발전기보다 자연냉각효과가 뛰어나다는 점으로 인해 육상태양광발전 보다 약 10% 발전량이 많고 광차단 효과로 저수지 녹조현상을 완화 시키며 물고기들의 산란환경 조성에도 유리한 장점을 가지고 있습니다.

수상태양광발전은 물과 에너지의 융합을 통한 진정한 녹색기술 실현을 위해 호소수질에 영향이 없는 친환경 기자재만을 사용하였으며, 알루미늄 소재로 제작하여 친환경성을 높였다고 합니다.

 

 

수상태양광의 평가 그리고 미래

(출처 - K-water)

합천댐에 설치된 수상태양광이 전 세계적으로 집중을 받고 있는 이유는 일본이나 미국은 얕은 연못이나 모래톱을 설치하였지만 우리나라는 수심 40m깊이의 호수에 태양광발전 시설을 띄어 지금까지의 수준과 매우 다르다는 점입니다.

수상태양광은 식생훼손 방지로 국토의 효율적 이용과 조류발생 억제 및 어류산란장 환경조성 새로운 수면가치 창출이라는 높은 평가를 받고 있습니다. 또한 기존 육상에만 설치가 한정됐던 발전 시스템을 수상으로 확장시켰고 추가적으로 육상에 설치할 때 발생하던 산림 훼손 문제도 해결하여 친환경적인 발전에 대한 가능성을 열어주었다는 평가를 받고 있습니다.

또 수상태양광 발전은 상업발전을 시작하는 상용모델로 국내와 국외를 넘나드는 세계 최대 규모인 동시에 세계 최초로 사업성을 확보하였습니다. 추가적으로 ‘SOLATUS’로 정하여 세계시장 선점기반을 마련하였다는데 큰 의의가 있다고 합니다.

수상태양광은 앞으로 2022년까지 31개 댐에 단계적으로 1,800MW 규모의 수상태양광 개발을 추진할 계획이며, 이는 220만 명이 1년 동안 사용할 수 있는 전력시설로 매년 160만 톤의 이산화탄소 감축효과와 395만배럴 원유수입 대체효과를 일으킬 것이라고 바라보고 있습니다. 또한, 국내뿐만 아니라 해외시장 진출에도 앞장 설 계획이라고 밝혔습니다.

 

S.F. 4기 이용수(leryongshaee@naver.com)