수상 부유형 태양광 발전소

최근 도로 태양광 발전소가 크게 증가함에 따라 설치 및 건설에 필요한 토지 자원이 심각하게 부족해져 발전소 개발에 제약이 되고 있습니다. 이와 동시에, 태양광 기술의 또 다른 분야인 수상 태양광 발전소가 사람들의 관심을 끌고 있습니다.

기존 태양광 발전소와 달리, 수상 태양광 발전소는 수면 위 부유체에 태양광 발전 부품을 설치합니다. 토지 자원을 점유하지 않고 사람들의 생산과 생활에 이로운 것 외에도, 수역을 통해 태양광 부품과 케이블을 냉각함으로써 발전 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 또한, 수상 태양광 발전소는 물의 증발을 줄이고 조류의 성장을 억제하여 양식 및 어업에 유익하고 무해합니다.

2017년, 안후이성 화이난시 판지구 천지향 류룽 커뮤니티에 총면적 1,393무(약 4,000㎡) 규모의 세계 최초 수상 태양광 발전소가 건설되었습니다. 세계 최초의 수상 태양광 발전소로서, 이 발전소가 직면한 가장 큰 기술적 과제는 바로 '움직임'과 '젖음'입니다.

"동적"이란 바람, 파도, 그리고 조류의 시뮬레이션 계산을 의미합니다. 부유식 태양광 발전 모듈은 수면 위에 위치하여 기존 태양광 발전 모듈의 고정된 정적인 상태와 다르기 때문에, 각 표준 발전 유닛에 대해 상세한 바람, 파도, 그리고 조류 시뮬레이션 계산을 수행하여 부유 구조물의 안정성을 확보하는 앵커링 시스템 및 부유체 구조 설계의 기초를 마련해야 합니다. 어레이의 안전성 확보를 위해, 특히 부유식 사각 어레이 자가 적응형 수위 앵커링 시스템은 지반 앵커 파일과 피복된 강철 로프를 사용하여 부착된 사각 어레이의 모서리 보강재와 연결합니다. 이를 통해 균일한 힘, 안전성, 그리고 신뢰성을 확보하고 "동적"과 "정적"의 최적의 결합을 달성합니다.

"습식"이란 습한 환경에서 이중 유리 모듈, N형 배터리 모듈, 그리고 PID 방지를 위한 기존 무유리 백플레인 모듈의 장기 신뢰성 비교, 발전량에 미치는 영향 검증, 그리고 부유체 재료의 내구성을 의미합니다. 이를 통해 부유식 발전소의 25년 설계 수명 안전성을 확보하고 후속 프로젝트에 대한 신뢰할 수 있는 데이터 지원을 제공할 수 있습니다.

부유식 발전소는 천연 호수, 인공 저수지, 석탄 채굴 침하 지역, 하수 처리장 등 다양한 수역에 건설할 수 있으며, 일정량의 수역만 확보되면 설비를 설치할 수 있습니다. 부유식 발전소가 하수 처리장에 접하게 되면, "폐수"를 새로운 발전소 운반체로 재생시킬 뿐만 아니라, 부유식 태양광의 자정 능력을 극대화하여 수면을 덮어 증발을 줄이고, 수중 미생물의 성장을 억제하여 수질 정화를 실현합니다. 부유식 태양광 발전소는 수냉 효과를 최대한 활용하여 도로 태양광 발전소가 겪는 냉각 문제를 해결할 수 있습니다. 또한, 물이 막히지 않고 충분한 빛을 공급받을 수 있어 발전 효율을 약 5% 향상시킬 것으로 예상됩니다.

수년간의 건설 및 개발 끝에, 제한된 토지 자원과 주변 환경의 영향으로 포장도로용 태양광 발전 시설의 배치가 크게 제한되었습니다. 사막과 산악 지역을 개발하여 어느 정도 확장할 수 있다고 하더라도, 이는 여전히 일시적인 해결책일 뿐입니다. 수상 태양광 기술의 발전으로, 이 새로운 유형의 발전소는 주민들과 함께 귀중한 토지를 확보하기 위해 경쟁할 필요 없이, 더 넓은 수역을 활용하여 도로 표면의 장점을 보완하고 양측 모두에게 이로운 결과를 가져올 것입니다.