'회전추적 기술' 고정식 대비 발전량 증가
혁신기술 개발로 세계 태양광 산업 판도 변화 일으켜
'복원력 계류장치' 수상 시설 안전성 확보에 필수 기술력 확보
1.서론
AI 시대 최대 현안은 안정적 에너지 수급이다. 그러나 우크라이나 전쟁을 비롯하여 이란 미국 이스라엘 간 전쟁은 독자적 에너지원 확보 필요성을 재확인시켰다. 즉 에너지원 믹스를 통한 원전과 재생에너지를 통한 전력 생산이 국가 안보에 절대적 중대함을 부각되었다. 주지한 바와 같이 한국 재생에너지원은 태양광 비중이 가장 크다. 이중 생산 시설 확중이란 측면에서 본다면 수상 태양광은 독보적 경쟁력을 갖고 있다.
한편 국내외 수상 태양광은 유휴수면 활용이란 개념적 접근을 함으로써 물 위에 떠있는데 치중하고 있으나 이런 시장은 전력생산 효율에 있어서 한계점을 갖고 있다. 이를 극복하고자 양면형모듈이 나왔으나 기존 수상 태양광은 풍압 감소 위한 태양광모듈 경사각 하향 구조를 갖추면서 양면형모듈을 적용하기에는 구조적 한계를 갖고 있다. 양면형 모튤을 적용하기 위해선 경사각을 올려야 하며 이로 인한 동요위험 및 방향이탈 문제를 해결하려면 복원력 계류장치 기술 확보가 전제되어야 한다. 태양광모듈 경사도를 높여 내부반사율을 높이려면 폭설 강풍 폭우를 비롯한 기후변화에 대응하는 구조체와 수위적응형 계류장치가 있어야 하기 때문이다. 현재 국내 한국수자원공사를 비롯하여 한국농어촌공사가 채택한 수상 태양광 시설은 이를 극복함에 제한적이며 기존방식으로는 수변의 다양한 원인에 의하여 발생하는 동요를 제어하지 못한채 태양광 시장은 혼란 속에 빠져들고 있다. 아울러 세계적 추세인 '댐설치시장'에 진입하기 위해서 수위변화가 30~40m 일어나는 악조건을 극복하는 독창적인 계류 시스템 기술이 필요하다.
2.본론
태양전지 중량을 늘리고 경사각을 높여서 수상 태양광의 발전량을 증가하기 위해서는 '정확한 방위각 유지 기능과 강력한 동요 제어능력 갖춘 계류장치기술' 적용한 발전시설 갗춰야만 안정성을 보장받는다. 기존 '불규칙적인 방위각 이동, 위치치탈 흔들림 현상'은 전기생산과 발전수익을 감소시켜서 사업성 판단에 좋지 않은 영양을 준다. 따라서 독보적 제어기능을 갖는 '복원력 계류장치'는 방위각유지 및 정위치 복원기능을 안정적으로 구현하므로 발전시설의 안정성 및 사업성 확보에 있어서 '필수조건' 이다. 아이앤아이월드 수상 태양광은 초속 23.1m 태풍급 강풍 속 수상 태양광을 48시간 잡아준 '복원력 계류장치' 기술을 확보하고 있다. 아이앤아이월드는 고정식과 회전식 수상 태양광 발전시설을 7년 이상 발전량 데이타를 수집하며 검증하였다. 이제 10년 이상 연구 노력하여 현장 이식성이 매우 뛰어난 수상 고정 및 회전 발전기술을 획득했다. 초속 23.1m 이상 태풍급 강풍을 48시간 견딘 기술로 안전성 확보하고 향후 양면형 모듈을 적용하면 육상 고정식 대비 발전효율 40% 이상 증가 가능한 시스템 설계 운영 노하우로 경쟁력을 갖고 있다.
3. 결론
태양광모듈 경사도를 높여 내부반사율을 높이려면 폭설 강풍 폭우를 비롯한 기후변화에 대응하는 흔들임없는 구조체와 계류장치가 있어야 한다. 양면형 모듈을 장착하게 되면 풍압은 대략 10% 상승하고 중량은 50% 늘어난다. 이와같은 물리적 조건의 변화를 극복하기 위해선 수위변화를 대응하고 풍압 파도로부터 수상 부유구조물이 정남향을 유지할 능력을 갖춰야 하며 이런 기술적 경지에 도달해야만 발전량을 최대로 끌어올릴 수 있다. 하여 수원에 위치한 스타트업 아이앤아이월드가 개발한 수위적응형 회전추적 시스템은 기존 고정식 발전 보다 차별된 독보적으로 진화한 혁신기술을 갖추고 있다.
4. 관련 논문
(1). Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems.
by Hongsub Jee 1,Yohan Noh 1,Minwoo Kim 2 andJaehyeong Lee 1,*ORCID
1.Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea
2.INIworld Co., Ltd., Suwon 16417, Republic of Korea
*Author to whom correspondence should be addressed.
Appl. Sci. 2022, 12(24), 12926; https://doi.org/10.3390/app122412926
Received: 13 November 2022 / Revised: 8 December 2022 / Accepted: 15 December 2022 / Published: 16 December 2022
https://www.mdpi.com/2076-3417/12/24/12926
(2). ピボットレス追跡と固定型フローティング太陽熱発電システムの性能比較【JST・京大機械翻訳】
Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems
出版者サイト 複写サービス高度な検索・分析はJDreamⅢで
クリップ
著者 (4件)： Jee Hongsub (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea) , Noh Yohan (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea) , Kim Minwoo (INIworld Co., Ltd., Suwon 16417, Republic of Korea) , Lee Jaehyeong (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea)
資料名： Applied Sciences (Web) (Applied Sciences (Web))
巻： 12 号： 24 ページ： 12926 発行年： 2022年
JST資料番号： U7135A ISSN： 2076-3417 資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報 発行国： スイス (CHE) 言語： 英語 (EN)
https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=202302246334831624
ピボットレス追跡と固定型フローティング太陽熱発電システムの性能比較【JST・京大機械翻訳】 | 文献情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター
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jglobal.jst.go.jp
#별첨:
(1).강풍을 극복한 회전식 수상 태양광:
https://www.youtube.com/watch?v=1LBvI1dG8G8
No-Axis Rotating Floating Solar Plant Under Heavy Wind: There is No-Axis Rotating Floating Solar Plant of INIWORLD under heavy wind. The maximum wind speed is 83.16KM per hour!
(2).고정식 수상 태양광 기술:
https://www.youtube.com/watch?v=WKyspOSC2pI
(3). 무축회전식 수상 태양광 시스템:
https://www.youtube.com/watch?v=9xn6J-BjA_g
Tracking Floating Solar Plant of INIWORLD Korea: This Tracking floating solar system is the Unique Technologies which is the tracking system without axis in order to increase the efficiency of electric powe...
