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작성자 : 하나인터내셔날(hana)
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[고유가 해법] 태양광발전
고유가 먹구름 속 태양광이 뜬다
국내 최대 규모 고창솔라파크

39만㎡ 부지에 15㎿급 9월 완공, 집광판 8만개 들어서
1만5000가구 사용 가능… 매년 140억원 수익 예상

잡초가 무성하던 경비행장 부지가 청정 에너지 생산 기지로 다시 태어나고 있다. 전북 고창군 흥덕면 치룡리의 고창솔라파크 태양광 발전소가 바로 그곳. ㈜고창솔라파크가 1000억원을 투입, 우리나라 신재생 에너지의 역사를 다시 쓰는 현장이다. 39만㎡(약 13만평) 부지를 다섯 구역으로 나눠 집광판(태양전지 모듈)을 설치하는 작업이 한창이다. 9월 말이면 단일 지역 발전 규모로는 국내 최대인 15㎿(메가와트)급 태양광발전소가 위용을 갖추게 된다. 15㎿급이면 1만5000여가구가 사용할 수 있는 규모다.

집광판 1만7000여장이 깔린 1구역(3㎿급)은 지난 5월 완공돼 상업 가동에 들어갔고, 2구역에서는 태양광을 추적하는 트레커(trekker) 위에 집광판을 설치하는 공사가 이뤄지고 있다. 나머지 구역에서도 기초 작업이 착착 진행돼 전체 공정률이 70%를 넘어섰다.

작열하는 햇살과 집광판이 만나 눈이 부신 고창솔라파크. 발전소의 적막을 깨는 것은 간간이 들리는 ‘끼이익’하는 금속성 소리뿐이다. “태양광을 최적으로 받으려 집광판 각도를 변화시킬 때 나는 마찰음입니다. 태양의 고도와 집광판이 수직을 이뤄야 가장 발전 효율이 높겠죠. 매순간 태양의 고도값을 미리 입력해 자동으로 최적의 각도를 유지하도록 운행됩니다.”

▲ 상업 가동에 들어간 고창솔라파크 태양광발전소 1구역. / photo 이상선 조선영상미디어 기자
고창솔라파크 장성욱 부장의 설명이다. “태양광 발전은 태양에너지를 태양전지를 이용해 전기에너지로 바꾸는 발전입니다. 5인치짜리 태양전지가 가로 6개, 세로 12개씩 모두 72개가 모여 집광판 하나를 만드는데 크기는 가로 160㎝, 세로 90㎝ 정도죠. 집광판이 빛을 흡수할 때 생기는 광전자(光電子)를 이용해 전기를 발생시키는 방식으로, 우리는 독일 솔라월드사의 제품을 씁니다. 태양열로 물을 끓여 증기를 생산한 뒤 이것으로 터빈을 돌리는 태양열 발전과는 다르죠.”

태양전지를 만드는 방법은 반도체 소자 제조법과 비슷하다. 폴리실리콘의 덩어리인 잉곳(ingot)을 얇게 잘라 웨이퍼(wafer)를 만들고 여기에 회로를 심는 것. 태양전지 하나에서 얻는 전기의 양은 매우 적기 때문에 여러 개를 연결해 사용한다. 고창솔라파크는 집광판 속 태양전지 72개를 직렬로 연결해 사용한다. 이런 집광판 17개가 하나의 ‘스트링(string)’을 이루고, 수십~수백 개가 연결된 스트링에서 270V의 직류 전기가 나온다. 인버터(inverter)실을 통해 270V의 교류로 바뀌고 트랜스포머를 거쳐 2만2900V로 승압된 뒤 전용 선로를 따라 발전소에서 12㎞ 떨어진 한전 고창변전소로 향하는 과정을 거친다.

고창솔라파크의 심영보 상무는 “전북은 평야 지대가 많아 다른 지역보다 일조량이 풍부하다”면서 “15㎿급 발전 시설이 본격 가동되면 매년 140억원의 수익을 낼 것”이라고 전망했다. 고창솔라파크는 정부의 발전 차액 지원 가격이 낮아지는 9월 말 이전에 완공되기 때문에 전력 1 ㎾h를 생산할 때마다 677.38원의 보조금을 받는다.

태양광 발전은 언제 가장 효율적으로 이뤄질까. 장성욱 부장은 “태양 광선이 가장 강한 여름철을 떠올리기 쉽지만 비가 적게 오고 쾌청한 봄·가을에 발전량이 더 많다”고 했다. 한여름에는 집광판 표면의 온도가 섭씨 80~90도까지 치솟아 오히려 발전 효율이 떨어지기도 한다고 했다. 지면과 집광판 사이의 거리를 어른 키 높이 정도 띄우는 것도 지열을 막기 위한 것. 비나 눈이 오거나 흐린 날까지 모두 감안해 나온 고창솔라파크의 평균 발전시간은 하루 4시간30분 정도다. 구름 한 점 없는 맑은 날씨에는 유효 발전 시간이 하루 9시간에 육박한다고 했다.

초기 투자 비용을 제외하고는 별다른 유지 보수비가 들지 않는 것이 태양광 발전의 장점. 집광판의 수명은 20년 정도로 특별한 외부 충격이 없을 경우에는 반영구적으로 사용이 가능하다. 다만 태풍 같은 강한 바람에는 취약하다. 장성욱 부장은 “초속 38m의 바람에도 견딜 수 있게 설계됐다”며 “대부분의 태양광 발전소에서는 일정 강도 이상의 바람이 불면 집광판을 저항을 가장 적게 받도록 ‘위기 모드’로 바꿔놓는다”고 말했다.

집광판 주변에는 곳곳에 낙뢰에 대비하기 위한 피뢰침도 보였다.


본격 가동 LG솔라에너지

충남 태안 30만㎡ 간척지가 14㎿급 청정발전소로 변신
8000가구 1년 사용 전력… CO₂ 연 1만2000t 감축 효과

LG그룹 계열사인 LG솔라에너지는 지난 7월 4일 충남 태안에서 14㎿급 태양광발전소를 완공했다. 원래 간척지 염전지대였던 원북면 방갈리 일대 30만㎡ 부지가 태안군 2만가구의 40%인 8000여가구가 1년 동안 사용할 수 있는 전기를 생산하는 청정발전소로 변신했다. 현재 국내에서 운영되는 태양광 발전소로는 최대 규모. 집광판 7만7000여개를 설치하는 데 넉 달이 채 걸리지 않았다. 공사비는 모두 1100억원이 들었다.

LG솔라에너지 안성덕 대표는 “일조량이 많고 바람이 적절해 태양광 발전소에는 아주 적절한 입지”라며 “1년을 놓고 볼 때 하루 평균 일조량은 3.8시간 정도”라고 말했다. LG솔라에너지는 생산된 전기를 한전에 1㎾h당 677.38원에 판매, 연간 130억원의 매출을 올릴 것으로 예상했다. 매년 1만2000t의 이산화탄소를 줄여, 앞으로 탄소배출권 판매를 통해서도 매년 3억원 안팎의 추가 수익을 거둘 것도 기대하고 있다.

이밖에도 전국 곳곳에서 크고 작은 태양광 발전소가 새로 문을 열고 있다. 포스코는 지난 6월 19일 포항제철소 후판공장 제품창고 지붕에 1㎿급 태양광 발전설비를 준공했다. 별도의 부지를 이용하지 않고 공장 지붕을 활용한 점이 돋보인다. 지난 6월 4일에는 광양제철소의 4냉연 제품창고 지붕에 1㎿급 태양광 발전설비를 설치하기도 했다. 지난 5월 말에는 밀양 삼랑진발전소 하부댐 남쪽 부지에 집광판 1만7000여장을 설치한 태양광 발전소가 완공됐다.



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