'HDM 태양광 모듈' 갈 곳 찾았다…“해상발전소 저온 환경에 적합”

글자 작게 글자 크게 인쇄하기

출력은 높지만 가격이 상대적으로 비싸 애물단지였던 '고밀도(HDM) 태양광 모듈'이 갈 곳을 찾았다. 부력체 등 비용 절감을 위해 태양광 모듈이 차지하는 면적은 최소화하고 저온 수변환경으로 출력(전력생산량)을 극대화 할 수 있는 해상 태양광 발전소다.

새만금 내해에 설치돼 실증 중인 100㎾급 고밀도출력 태양광발전소. [자료:건국대학교]
<새만금 내해에 설치돼 실증 중인 100㎾급 고밀도출력 태양광발전소. [자료:건국대학교]>

2일 '해상환경에서 적용 가능한 태양광모듈 및 시스템 개발' 국책과제를 수행 중인 스코트라와 건국대학교 연구진에 따르면 현재 시화호와 새만금 지역에 200㎾ 규모로 구성된 1차 실증단지에 적용된 HDM 태양광 모듈이 기대치 이상 출력을 내고 있다.

안형근 건국대 전기공학과 교수는 “1차 실증단지에 설치된 HDM 모듈이 예상보다 5~8% 정도 더 출력을 내고 있다”라며 “기온이 낮은 수변환경이 HDM 모듈과 궁합이 잘 맞는 것으로 평가된다”라고 말했다.

실증단지에는 과제에 참여한 신성이엔지와 솔라파크코리아가 공급한 발전효율 20% 이상 수상 및 해상전용 HDM 태양광 모듈이 사용됐다.

HDM 모듈은 태양광 셀을 5~6개로 잘라 기와모양으로 겹쳐 전압을 높인 제품으로 출력은 높지만 고온에 약한 단점이 있다. 무엇보다 일반 모듈보다 출력이 약 20~30% 높지만, 가격도 그만큼 비싸 발전소를 설치할 부지만 넉넉하다면 굳이 선택할 필요성이 적었다.

그런데 해상 태양광발전 사업 특성이 HDM 모듈에 딱 들어맞았다. 고온에 약한 단점은 육지보다 온도가 낮은 해수변 환경이, 높은 파고를 견디기 위해 투입하는 고가의 부력체 비용은 일반 모듈보다 적은 면적이 필요한 HDM 모듈을 사용해 줄일 수 있다는 것이다.

스코트라 등 14개 과제 참여기관은 오는 하반기부터 남해에 ㎿급 실증사업에 들어갈 예정이다. 2㎿로 추진되는 실증사업에서 1.5㎿는 HDM 모듈을, 나머지 500㎾는 일반 모듈을 사용해 경제성을 비교할 계획이다.

과제 총괄책임자인 원창섭 스코트라 전무는 “해상 태양광 발전소에 HDM 모듈을 선택한 것은 설치면적을 최소화하기 위한 것”이라며 “발전효율이 높으면서 적은 면적을 차지하는 모듈을 설치해야 부력체 규모를 줄일 수 있어 경제성 확보가 가능하다”라고 말했다.

한편 안형근 건국대 교수팀이 이번 과제와 관련해 2019년부터 2021년 1월까지 국제전기전자학회지(IEEE)에 발표한 3편의 논문은 모두 인기논문 상위 50편에 올랐다. 논문에는 모듈의 출력을 예측하고 검증해 수변환경의 낮은 온도로 인해 출력이 상승하는 결과를 예측함으로써, 설치 가용면적이 작은 국내 환경에 적합하다는 내용 등이 담겼다.

함봉균기자 hbkone@etnews.com