수상태양광 발전기술 개요 및 현황

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1. 개 황

환경문제 대응과 지속가능한 에너지원 확보라는 목적으로 신재생에너지를 활용한 발전이 빠르게 보급되고 있다.
특히 그 중에서 소규모 3kW급 일반가정용부터 MW급 발전사업 규모 까지 우리 생활에 가장 깊숙이 다가온 분야가 태양광발전 시스 템이라 할 수 있다.
건축물에 태양광발전시설을 설치하는 경우 설치면적, 구조 안정성, 장기임대, 음영의 간섭 등의 어려움이 있고, 대지(大 地)에 설치하는 경우에도 농지 또는 임야지를 이용함에 따라 각종 민원과 인허가 관련 갈등과 맞닥뜨리게 된다.
하지만 수 상태양광발전은 이러한 문제점들을 상당수 해결할 수 있는 대 안이 될 수 있다.
우리나라의 경우 저수지 수면의 약 5%를 이용할 경우 약 5,400MW 규모의 태양광 개발이 가능한 풍부한 자 원이 있다.
또한, 2008년부터 연구개발한 결과 상업 화 하는데 필요한 기술이 개발되어 2012년도부터 개 발여건이 비슷한 국내와 일본에서 사업이 본격적으 로 추진되고 있다.
한국수자원공사(k-water)가 2012년 합천댐에 설치한 500kW 상용화모델의 발전 성능과 국내외적으로 사업화되고 있는 기술동향에 대해서 소개한다.

2. 개 요

가. 수상태양광의 구조
수상태양광은 [그림 1]과 같이 수면 위에 계류장치 (mooring system)로 고정된 부유체(structure+ floater)에 태양광 모듈을 고정한 구조가 일반적이다.

이때 부유체는 설계 최대외압조건(보통, 풍속30~35m /sec)에서 모듈을 지지하게 되는데, 계류장치는 이 부유체를 고정하는 역할과 댐수위의 변화에 따라 발 생하는 계류선의 여유장력을 조정하여 부유체의 방 향을 일정하게 유지하도록 하는 역할을 담당한다.

나. 수상태양광의 발전 특성
K-water 태양광시설 중 설치년도가 2011년, 2012년으로 모듈특성이 크게 차이나지 않는 육상태 양광 3개소와 수상태양광 2개소의 월별 이용률1)을 분석한 결과(그림 2 참조), 수상태양광의 연간 이용률 은 16%(소내 소비량 포함할 경우 16.4%)로 청주정 수장, 전주고산정수장의 옥상태양광에 비해 14.2% 연간 이용률이 높고 태백황지정수장에 비해서는 6.6% 높은 이용률을 보였다. 청주정수장과 수상태양광의 발전량과 주변 및 모듈 온도를 비교해 보면(그림 3 참조), 일평균 주변온도는 청주정수장이 합천수상에 비해 약 3℃, 모듈온도는 약 4.3℃가 높으며, 이용률은 14.3%가 낮음을 알 수 있다.

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