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해상태양광의 해외사례
태양광발전을 위한 태양광 모듈의 설치 위치는 일반적으로 건물의 지붕이나 넓은 임야 등 육지에 설치되는 것이 일반적이다. 건물이 아닌 임야에 설치할 경우 설치 공간을 확보하기 위하여 산림이나 농지를 태양광발전에 적합하도록 나무를 베어내거나 농산물 재배를 못하기 때문에 환경에 의도치 않게 직·간접적으로 부정적 영향을 줄 수 있다. 하지만 저수지나 댐에 고인 물 위에 태양광 모듈을 설치할 경우 모듈 설치를 위한 공간을 인위적으로 만들지 않아도 되기 때문에 환경훼손을 피할 수 있고, 여름철 일반적으로 수면의 온도가 대기 온도보다 낮기 때문에 수면에서의 냉각 효과로 인하여 태양광 모듈 발전량이 증가될 수 있다. 그 이유는 빛의 일조량이 같을 경우 모듈의 온도가 낮을수록 에너지 발전 효율이 증가되기 때문이다.
해상태양광 기술 개발을 위한 노력
한국과 같이 넓은 바다를 가지고 있는 나라의 경우 바다에 태양광 모듈을 설치할 수 있다면 태양광 설치를 위해 공간을 확보하는데 많은 도움을 줄 수 있다. 일반적인 저수지나 댐에 설치하는 수상태양광 시스템의 경우 모듈을 띄우기 위한 부유 구조물과 다습한 습기에 잘 견디는 모듈이 필요하다. 하지만 해상태양광 시스템의 경우에는 염분을 포함한 바닷물과 높은 파도로부터 태양광 모듈을 안전하게 띄운 상태로 유지해야 하기 때문에 염분으로 인한 부식으로부터 안전한 모듈 기술과 더 신뢰성 높은 부유물 구조체 기술이 요구되어 기술적으로 난이도가 일반적 수상태양광발전 시스템보다 더 높다.
기술적으로는 더 어려운 기술이지만, 공간 활용 극대화 및 발전량 증가의 장점을 이용하고자 여러 나라에서 이미 연구개발 및 실증을 진행하고 있다. 태양광 모듈 회사와 부유물 구조체 회사들이 협업을 하는 경우도 있고, 정부 주도의 프로젝트를 진행하는 등 다양한 방식으로 해상태양광 시스템을 개발하고 있다. 그리고 일부 국가에서는 풍력발전 시스템과 태양광발전 시스템을 혼합하여 구조체에 설치하는 방식을 연구하고 있는 사례도 있다. 일반적으로 바람이 많이 부는 기상 조건과 햇빛이 잘 드는 기상 조건이 서로 다른 때에 나타나는 경우가 많기 때문에 에너지 풍력과의 결합을 통해 에너지 생산량의 균형을 이룰 수가 있다.
해상태양광 해외 설치 사례
실제 설치 사례를 살펴보면 유럽에서 상대적으로 더 많은 설치 사례가 있다. 이탈리아 북수 Adratic 해상에 Saipem에서 100MW 규모로 해상태양광 시스템을 설치할 예정이다. 이는 세계적으로 당분간 가장 큰 프로젝트가 될 예정이며, 2025년 이후부터 본격적으로 발전 시스템이 운영될 예정이다[1].
노르웨이 주변 Froya섬 주변에 Equinor와 Saipem이 협력하여 80×80m² 규모로 해상태양광발전 시스템이 설치될 예정이다. 특이한 점은 모듈이 수면으로부터 3미터 정도의 거리를 유지하는 부유물 구조체를 가지고 있다[2]. 그 외 Norwegian institute Sintef에서 부유 구조체 개발 과제를 노르웨이에서 진행 중에 있다[3].
그리고 말타에서도 Malta's Institute for Sustainable Energy에서 위와 비슷한 부유 구조체 관련 연구과제가 진행되고 있는데 구조체의 경량화가 목적이다[4].
네덜란드의 경우 해상태양광발전과 관련하여 가장 적극적으로 연구 및 실증을 진행을 하고 있는 것으로 보인다.
Solarduck에서 부유 구조체 개발 및 해상태양광 시스템 개발하고 있는데 65kW 용량의 태양광 시스템을 waal에 설치하고 10kW 수소 생산을 위한 전해조와 연결될 예정이다[5, 6]. 그 외 태양광 시스템에 풍력발전시스템을 결합하는 것을 네덜란드 Utrecht 대학교 팀에서 연구를 하고 있다[7].
그 외 아시아에서는 싱가포르에서 해상태양광 시스템을 설치하였다. Sunseap Group Pte Ltd에서 5MW 규모로 싱가포르와 말레이시아 사이에 설치하였고 생산된 전기는 Facebook 싱가포르 지사에 사용되는 전기로 공급 예정이다[8]. 그 외 아랍에미리트에서 80kW규모로 Nurai섬 주변에 해상 태양광 시스템이 준비되고 있다. 그 외 중국의 GCL System과 노르웨이 회사인 Ocean Sun은 전략적 동반자 협약을 맺고 해상태양광 시장에 공동 대응하기위해 노력하고 있다[9].
해상태양광 시장의 미래를 위해
한국의 경우 한국 회사인 EN 테크놀로지와 노르웨이 Ocean Sun이 새만금지구에 해상태양광시스템을 설치하고 있으며 본 계약은 100MW 규모의 추가 옵션이 포함되어 있다[9]. 이는 규모 면으로 매우 큰 프로젝트이고 한국 해안 지형에 적합한 시스템을 평가하는데 중요한 프로젝트가 될 것으로 보인다.
해상태양광 시장은 아직 초기이고 구조체, 태양광 모듈 등의 기술을 먼저 개발하는 국가가 이시장의 주도권을 가지게 될 것이기에 연구개발에 많은 자원을 투입하는 것이 매우 중요할 것으로 사료된다.
출처
저자
글 | 조진연
(Umicore Electro-optic materials
Product & Process Development manager)
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