독일이 태양광 상식을 뒤집었네요. 수직형 태양광?

관련 업을 하는데 이런 설계와 운영은 처음 봅니다. 독일에서 수직형 양면 태양광 패널을 적용한 수상 태양광 발전소가 주목받고 있습니다. 기존 태양광의 정오 발전 집중 문제를 해결하며 아침과 저녁 전력 수요 시간대에 더 많은 전기를 생산하는 새로운 태양광 기술입니다.

 

태양광 발전은 보통 정오에 가장 많은 전기를 생산합니다.

태양이 가장 높이 떠 있는 시간에 가장 많은 발전이 이루어지기 때문입니다.

그런데 독일에서 상식을 뒤집는 태양광 발전소가 등장했습니다.

오히려 아침과 늦은 오후에 더 많은 전기를 생산하는 태양광입니다.

관련 사업을 하는 입장에서 무슨 소리인지 의아함이 들었습니다.

 

'태양광은 정오에 발전을 많이 해야 좋은 것 아닌가?'

하지만 내용을 살펴보니 단순히 발전량의 문제가 아니라 전기를 언제 생산하느냐의 문제였습니다.

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독일이 선택한 수직형 태양광

출처 : Greenmove

출처 : balkangreenenergynews

독일 바이에른주에서는 수직형 양면 태양광 패널을 적용한 수상 태양광 발전소가 운영되고 있습니다.

우리가 흔히 보는 태양광 패널은 남향으로 비스듬하게 설치됩니다.

반면 이 발전소는 패널을 수직으로 세웠습니다.(관련 업을 하면서 이런 구조는 처음입니다.)

게다가 패널 앞면과 뒷면 모두 발전이 가능한 양면발전(Bifacial) 구조입니다.

패널을 동서 방향으로 배치하면 아침에는 동쪽 면이 발전하고, 오후에는 서쪽 면이 발전합니다.

그 결과 정오에 발전이 집중되는 것이 아니라 아침과 저녁 시간대에 발전량이 증가하는 독특한 패턴이 만들어집니다.

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왜 이렇게 설계했을까?

 

내용을 깊숙하게 들여다보니 한 가지 중요한 팩트가 있습니다.

사람들이 가장 많은 전기를 사용하는 시간과 태양광이 가장 많이 발전하는 시간이 다르다는 점입니다.

쉽게 설명하면,

아침에는 출근 준비를 하며 전기를 사용합니다.

저녁에는 퇴근 후 조명, TV, 에어컨, 전기제품 사용이 급증합니다.

공장도 마찬가지입니다.

전력 사용량이 증가하는 시간은 주로 오전과 오후가 됩니다.

하지만 기존 태양광은 정오에 전기가 몰려 생산됩니다.

결국 전기가 남아도는 시간과 부족한 시간이 발생하게 됩니다.

전력 업계에서는 이를 '덕 커브(Duck Curve)' 문제라고 부릅니다.

태양광 보급이 늘어날수록 정오 전력 가격은 하락하고, 저녁 시간 전력 가격은 상승하는 현상이 나타납니다.

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수직형 태양광이 해결하려는 문제

 

수직형 태양광은 발전량 자체보다 발전 시간대를 바꾸는 데 초점을 맞추고 있습니다.

쉽게 말해,

"언제 발전하느냐가 얼마나 발전하느냐만큼 중요하다"

는 개념입니다.

독일의 수직형 태양광은 전력 수요가 높은 시간대에 더 많은 전기를 공급할 수 있습니다.

전력망 입장에서는 훨씬 효율적이죠.

특히 앞으로 태양광 비중이 더욱 높아질수록 이런 방식의 가치가 커질 가능성이 높습니다.

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수상 태양광과 결합하면 더 좋은 이유

 

이번 독일 사례는 수직형 태양광에 수상 태양광까지 결합했습니다.

(개인적으로 부력 때문에 수직형 설계가 어렵지 않을까?라는 생각을 했습니다만..)

수면은 자연스러운 반사판 역할을 합니다.

빛이 물에 반사되면서 패널 뒷면에도 태양광이 도달합니다.

양면발전 패널의 장점이 극대화되는 구조가 됩니다.

또한 수면 위는 상대적으로 온도가 낮습니다.

태양광 패널은 온도가 높아질수록 효율이 떨어지는데, 수상 태양광은 자연 냉각 효과를 기대할 수 있습니다.

여기에 토지를 사용하지 않는다는 장점도 있습니다.

독일은 채석장 호수와 같은 유휴 수면을 적극 활용하고 있답니다.

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태양광 사업의 미래는 언제든 달라질 수 있구나!

 

태양광 업계에서는 오랫동안 발전량이 가장 중요한 기준이었습니다.

몇 kW를 설치했고, 연간 몇 kWh를 생산하는지가 핵심이었지요.

하지만 앞으로는 조금 다른 기준이 등장할 수 있다는 생각이 듭니다.

바로 전기의 가치.

같은 1kWh라도 언제 생산되느냐에 따라 가격과 가치가 달라질 수 있습니다.

이미 유럽에서는 이런 변화가 나타나고 있습니다.

태양광 보급률이 높아질수록 정오 전력 가격은 하락하고 있습니다.

(호주가 대표적인 곳입니다. 정오에 마이너스가 일어 나는 경우도 있습니다.)

반면 전력 수요가 집중되는 시간대의 전기는 더 높은 가치를 가집니다.

수직형 태양광이 주목받는 이유도 여기에 있습니다.

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이 소식을 보며 든 생각

상상으로 만들어 보았습니다. 수직 태양광 발전으로 둘러 쌓여진 마을 전경 ^^

태양광 산업은 아직도 빠르게 변화하고 있습니다.

예전에는 패널 효율을 높이는 것이 경쟁력이었다면

그다음은 설치 비용을 낮추는 것이 중요했습니다.

그리고 이제는 발전 패턴 자체를 바꾸려는 시도가 등장하고 있습니다.

독일의 수직형 태양광은 단순히 새로운 구조물이 아닙니다.

전기를 얼마나 생산하느냐가 아니라, 언제 생산하느냐를 고민하기 시작한 결과입니다.

어쩌면 앞으로의 태양광 시장은 발전량 경쟁이 아니라 전력 가치 경쟁으로 바뀔지도 모릅니다.

독일에서 시작된 이 실험이 향후 전 세계 태양광 산업에 어떤 변화를 가져올지 관심 있게 지켜볼 필요가 있습니다.