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화웨이 스마트 태양광 솔루션, 고출력 모듈과 결합으로 연간 18만t 탄소 감축
넓은 입력 전류로 발전량 향상… AI 적용으로 유지보수 효율 최적화

[화웨이 제공] 태양광은 전세계적인 탄소중립 목표 아래 탄소를 절감할 수 있는 해결책으로 부상하고 있는 주요 친환경에너지원이다. 특히, 태양광 산업이 성장 및 확대됨에 따라 주요 원자재 가격이 하락했고, 그린 경제의 새로운 성장점으로서 더욱 주목받고 있다.

최근 중국 후베이 황강시 100MW 규모 프로젝트와 징저우시 30MW 규모 영농형태양광 프로젝트에 트리나솔라 210 Vertex 태양광 모듈과 화웨이 스마트 태양광 솔루션이 적용돼, 연평균 1만8,414.472kWh의 청정 전력을 공급하고, 18만179t의 탄소배출량 감축효과를 제공한다. [사진=화웨이]

최근 중국 후베이 황강시 100MW 규모 프로젝트와 징저우시 30MW 규모 영농형태양광 프로젝트에는 트리나솔라 210 Vertex 태양광 모듈과 화웨이 스마트 태양광 솔루션이 적용돼, 발전량을 크게 향상시키고 더욱 안전한 운행을 가능케 했다. 뿐만 아니라 일사량이 적은 저전력 환경에서도 안정적으로 운행하고, 스마트 유지보수 방면에서도 우수한 성능을 과시했다.

해당 발전소는 연평균 1만8,414.472kWh의 청정 전력을 공급하고, 18만179t의 탄소배출량을 감축할 수 있는 것으로 알려졌다. 현지 환경보호 및 대기환경 개선에 긍정적인 효과를 보였으며, 에너지 절약과 환경적·사회적 효과 역시 뚜렷하다.

프로젝트에는 트리나솔라 ‘210 Vertex 550W 시리즈 태양광 모듈’ 30만6,648개가 사용됐으며, M12 웨이퍼가 적용된 고출력 모듈과 매칭하기 위해 화웨이 ‘SUN2000-215KTL-H3 스트링인버터’ 665대가 사용됐다.

최근 글로벌 태양광 시장의 주요 트렌드 중 하나는 태양광 모듈의 고출력, 고효율화로, 이러한 모듈과 최적의 조화를 이룰 수 있는 인버터 선택 이슈가 부각되고 있다. 화웨이 스마트 태양광 솔루션은 태양광 업계의 고출력 모듈화 추세에 대해 다음과 같은 4가지 주요 강점을 보유하고 있다.

넓은 입력 전류, 더욱 높은 발전량

M12 웨이퍼 모듈과 같은 고출력 모듈과 결합 시, 기존 인버터는 직류 입력 능력 부족으로 인해 시스템상 발전량이 현저하게 손실됐다. 화웨이 ‘SUN2000-215KTL-H3 스트링인버터’는 매 채널당 MPPT 최대 입력전류가 100A로, 더욱 넓은 입력전류를 자랑한다.

기존 인버터 솔루션보다 0.45% 발전량을 향상시키며, M12 웨이퍼 초고출력 모듈의 인버터로 매우 적합하다. 이와 함께 화웨이 스마트 태양광 인버터는 다양한 모든 조건에서 발전효율이 가장 높게 나타났다. 실제 최대변환효율이 99.828%에 달한다.

스마트 차단 스위치로 더욱 안전한 운행

고출력 모듈을 겨냥해 화웨이 스마트 태양광은 기존의 수동적인 DC개폐기에서 스트링 차단 기술을 적용했다. 또한, 최초로 스트링을 결합한 ‘직류 차단기’를 제조했으며, 빠른 차단 기능을 통해 안전한 시스템을 구축했다.

따라서 퓨즈를 자주 교체할 필요 없이 문제 발생 시 즉시 보호처리가 가능하다. 스마트 스트링 차단 기술은 계통연계와 안전 인증 및 IEC62548 기준의 요구를 만족시켰고, 성능 등급 CGC/GF 192-2021 중 I등급을 획득했다. 기존의 과전류 보호 방법과 비교하면, 고장에 대해 더욱 정밀한 보호가 가능하다.

AI 알고리즘으로 계통연계 능력 향상

전력망 구조가 날로 복잡해지면서 태양광발전소는 전력망 적응성을 더욱 높여야 할 필요가 있다. 화웨이 스마트 태양광은 계통연계 제어 능력이 뛰어나 모든 전력망의 환경에서 안정적으로 작동할 수 있도록 돕는다.

화웨이는 AI 자가 학습 알고리즘을 도입했으며, 다양하고 선진적인 계통연계 알고리즘을 융합했다. 이를 통해 능동적으로 발전소 자체의 전기적 특성과 조합하며, 전력망을 안정적으로 유지할 수 있도록 한다. 태양광발전을 ‘전력망에 적응’ 단계에서 ‘전력망을 지원’하는 단계로 이끌며, 단락비 1.2-1.5의 상황에 안전하게 대응한다.

화웨이 ‘SUN2000-215KTL-H3 스트링인버터’는 매 채널당 MPPT 최대 입력전류가 100A로, 기존 인버터 솔루션보다 0.45% 발전량을 향상시키며, M12 웨이퍼 초고출력 모듈의 인버터로 매우 적합하다. [사진=화웨이]

스마트 IV 진단, 더욱 효율적인 유지보수

100MW 규모 태양광발전소는 2만개 이상의 스트링인버터가 사용된다. 따라서 샘플링 방식을 사용하는 기존의 유지 보수 검사 방식은 그 원가가 높고 효율이 낮으며, 전체적인 검사도 불가능하다. 유지보수를 위한 시스템의 셧다운 시간도 길다보니 발전량 손실 또한 클 수밖에 없다.

한편, 화웨이 스마트IV 진단 4.0은 ‘CT 스캔’처럼 0.5%에 달하는 데이터 정밀도로 모든 스트링을 온라인으로 검사하며, 유지보수에 대한 기존의 개념을 완전히 뒤바꿨다. 100MW 규모 발전소 전체를 20분 만에 검사 완료할 수 있으며, 자동으로 진단보고서를 출력한다. 검사의 일치성 및 정확도 또한 95% 이상으로, 업계 최고 등급인 레벨4에 달한다. 현재 인식 가능한 스트링 오작동 유형은 무려 14가지로, 주요 오작동 상황을 80% 이상 커버 가능하며, 이미 7GW 이상 문제없이 사용되고 있다.

화웨이는 지난 10년간 스트링인버터 중심의 스마트 태양광 솔루션에서 혁신을 지속하며 태양광 산업의 디지털화, 지능화로의 전환을 추진해 왔다. 화웨이 스마트 태양광 솔루션은 이제 글로벌 주류로서 산업의 방향을 이끌고 있다.

미래의 탄소중립 목표를 향해 국가가 신에너지 주체의 새로운 전력시스템 구축을 제안하고 있는 상황에서, 화웨이는 정보 흐름과 에너지 흐름의 융합을 통해 탄소중립이라는 목표 달성을 더욱 가속화할 것이다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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