[인더스트리뉴스 정한교 기자] 지난 2015년부터 단결정만을 고집해온 ‘단결정의 스페셜리포트’ 론지솔라(LONGi)가 글로벌 태양광 시장의 다음을 위한 행보에 나선다. 지난해 중국시장에서 N타입 N형 TOPCon 셀을 사용한 최초의 양면모듈 ‘Hi-MO N’을 출시한 론지솔라는 모듈의 발전효율 향상을 위한 지속적인 노력을 기울이고 있다.

론지솔라 APAC지역 루크 루 사장은 “론지솔라는 앞으로도 ‘고객 가치 우선’이라는 철학을 바탕으로 업그레이드된 다양한 제품을 선보일 계획”이라고 말했다. [사진=론지솔라]

론지솔라 APAC지역 루크 루 사장(Luke Lu, the President of LONGi Solar APAC)은 “P형 단결정 셀과 모듈 효율 측면에서 세계 기록을 보유 중인 당사는 선도적인 연구개발을 지속해왔고, ‘Hi-MO N’은 노력의 결과물”이라며, “지속적인 혁신과 기술개발로 고효율 제품 양산에 최선을 다하며, 글로벌 태양광 리더로서의 역할을 다할 것”이라고 밝혔다.

론지솔라 제품 전략의 핵심가치는 기술개발과 혁신이다. 업계의 선도적인 기술에 집중해왔고, 제품 개발에서의 한계점들을 넓혀왔다. 이러한 노력은 자사가 보유한 셀 전환효율 세계기록 경신이라는 결과로도 이어졌다.

론지솔라 N형 및 P형 TOPCon 셀 전환효율은 각각 25.21%, 25.19%로, 세계 최고 전환효율 기록을 보유했다. 또한, HJT 셀 전환효율은 지난해 6월 25.26%, 10월 말 25.82%, 11월 초 26.30%를 기록하며, 불과 5개월만에 세계기록을 세 번이나 경신할 만큼 해당 분야에서 독보적인 성과를 올리고 있다.

루크 루 사장은 “산악 지역에서 최적의 모습을 보여주는 Hi-MO 4, 초대형발전소에서 인기가 많은 Hi-MO 5 뿐만 아니라 반사율 및 온도가 높고, 제한적인 토지에서 인건비도 높은 지역에 가장 적합한 Hi-MO N까지, 론지솔라는 앞으로도 ‘고객 가치 우선’이라는 철학을 바탕으로 업그레이드된 다양한 제품을 선보일 계획”이라고 밝혔다.

최근의 모듈 트렌드는 대면적이다. 182mm와 210mm 셀 기반 모듈을 비교했을 때, 최적의 크기는?

LCOE 및 모듈 신뢰성의 관점에서 모듈 크기를 논의할 필요가 있다. 우선 비용을 비교하기 위해서는 웨이퍼, 셀 및 모듈로 구성된 총 비용을 파악해야한다. 이상적인 조건에서 210 셀의 감소된 비용은 210 웨이퍼의 증가된 비용과 동일하다. 210 모듈의 비용이 더 높지만, 총 비용은 182 모듈의 비용보다 0.6￠/W 더 높다. 제품의 신뢰성 측면에서 보면, 182 모듈은 많은 기업들이 선택한 제품이라고 볼 수 있다. 향후 주류 제품이 될 것으로 보인다.

모듈 취급 및 마운트 설계를 고려할 때 단일 애플리케이션 시나리오의 경우, 표준 제품은 모듈산업 밸류체인 및 시스템 호환성을 포함해 산업 밸류체인 비용을 줄이는 데 유리하다.

182 모듈의 폭은 컨테이너 도어 높이에 의해 결정된다. 대형 모듈은 낮은 설치 효율성과 높은 파손 위험성이 있다. 182 모듈은 현재 컨테이너의 활용도를 극대화한다. 가로 수직 포장은 무게 중심이 낮기 때문에 포장 및 해체 중 모듈이 뒤집힐 위험도도 낮아진다. 해상 운송 중 신뢰성, 포장 안전성 및 직원 안전의 요구사항을 더 잘 충족시킬 수 있다.

모듈 크기는 기계적 특성과 밀접한 관련이 있다. 극도의 동적 하중, 우박, 풍동 또는 비균질 적설 하중 테스트 등을 막론하고 모든 테스트에서 크기가 합리적인 한계를 가져야 한다는 결론이 얻어진다. 정하중에서 모듈 크기가 증가하면 프레임 응력이 증가해 프레임의 변형과 파손이 발생한다. 182 모듈은 이러한 위험에서 안전한 제품이다.

또한, 모듈 작동 전류가 지속적으로 증가함에 따라 최소 20년 이상 태양광 모듈을 사용할 수 있기 위해서는 안정적인 정션박스가 필수적이다. 210 양면 고전류 모듈은 최소한 30A의 정션 박스가 필요하며, 아직 검증된 설계도 존재하지 않는다.

마지막으로 두 개의 병렬 다이오드는 고장률을 증가시키며, 두 개의 병렬 다이오드가 고르지 않으면 불균일한 전류로 인해 고장이 발생할 위험이 높아진다. 현장 상황, 설계 구성 등 다양한 요건을 고려했을 때, 현재는 182 모듈을 선택하는 것이 더욱 적합해 보인다.

론지솔라의 72셀 양면모듈 ‘Hi-MO 5’. 가장 낮은 LID로 ‘P-Type 단결정 PERC 모듈’을 생산하기 위해 갈륨 도핑 M10 표준 실리콘 웨이퍼(182mm)를 최적화했다. [사진=론지솔라]

2022년 국내 태양광 시장에서 론지솔라가 선보일 주력 모듈은?

지난해부터 한국시장에 선보인 론지솔라의 고효율 태양광 모듈 Hi-MO 5(182mm)를 차질없이 공급하는데 주력할 계획이다. 지난해 열린 ‘인터솔라 어워드(Intersola Award 2021)’에서 당사가 ‘광발전 부문 대상’ 기업으로 선정되는데 톡톡한 역할을 수행한 Hi-MO 5는 182 사이즈의 상징적인 제품이다. 높은 효율성과 신뢰성, 편리한 운송 및 손쉬운 수동 취급으로 수많은 고객들에게 전폭적인 지지를 얻는 제품이다.

또한, 당사의 182 양면모듈은 25A 정션 박스를 선택하고, 싱글 다이오드 설계를 고집해 접합 온도, 열 폭주 특성이 표준 테스트 조건에서 166 모듈보다 우수한 모습을 보인다. 당사는 앞으로도 개선된 LCOE를 기반으로 한 제품 설계 개념을 계속 고수할 계획이며, 제품의 전체 수명 주기 동안의 성능에 중점을 두고 제품을 공급할 예정이다. 더불어 다양한 고객의 다양한 요구를 충족시키기 위해 제품 효율성, 품질 및 서비스에 계속 초점을 맞출 계획이다.

그럼에도 태양광 시장의 니즈는 ‘고출력’이다. 이러한 추세에서 론지솔라의 사업전략은?

182mm 웨이퍼 및 셀 크기는 전체 셀 및 모듈 제조 공정에 걸친 철저한 분석을 통해 얻은 최적의 치수다. 우리는 이것이 모듈 선적 및 설치를 포함한 모듈 구축 프로세스와 관련해서도 마찬가지라고 생각한다. 현재 가장 잘 알려진 모듈 선적 방법인 40HC 내부의 팔레트 이중 적재 방법과 각 팔레트 내 모듈의 가로 포장 방법을 사용할 때도 40HC 컨테이너에 잘 맞는 최대 웨이퍼/셀 크기는 182mm다. 모듈 전압은 이전의 소형 포맷 모듈과 동일하게 유지하면서 전류만 약간 더 높기 때문에 Down-stream BOS 장비에서 약간의 조정만 거치면 호환이 가능하다.

시공현장 측면에서도 182-72 셀 모듈이 유리한 모습을 보인다. 기본적으로 PV 프로젝트는 25~30년 이상 안정적인 운영이 가능하도록 설계된다. 하지만 최근 극한의 기상조건이 점점 더 일반화되면서 이러한 운영에 어려움을 겪고 있다. 때문에 전체 프로젝트가 극한의 기상조건을 견디고, 수명기간 내내 기능을 잘 수행할 수 있도록 시스템 및 구성요소 설계에 충분한 여유를 둘 필요가 있다.

동일한 효율성을 가정할 때, 전력 모듈이 클수록 더욱 넓은 설치 공간을 필요로 한다. 이는 구축에 어려움을 발생시키고, 신뢰성 위험도를 증가시킨다. 예를 들어, 182-72c에 비해 600W 및 플러스 모듈에서 40~60% 더욱 높은 변형이 관찰되고, 셀의 u-균열 형성 및 유리 파손 가능성이 증가한다. 신뢰성 위험에는 동하중 하에서 마운트 위치에서의 전단 응력 증가, 정션박스의 안전 여유 감소, 커넥터 접점에서의 높은 저항 손실, 큰 치수로 인한 유리 강도의 저하 등이 있다.

당사는 다양한 BOS 컴포넌트의 호환성을 보장하기 위해 지속적인 파트너사와의 협업을 진행해왔다. 이를 기반으로 론지솔라는 182-72 셀 모듈이 고객의 BOS 비용을 줄이고, LCOE를 크게 낮추는데 도움을 주는 유틸리티 프로젝트에 최적화된 솔루션이라고 생각한다.

론지솔라 ‘Hi-MO 4’ 양면모듈이 설치된 강원도 영월군 소재 2MW 규모 태양광발전소 [사진=론지솔라]

최근 국내 태양광 모듈 시장의 화두인 ‘탄소인증제’에 대한 대응방안은?

친환경에너지 사업을 영위하고 있는 당사는 환경 친화적인 제조 과정 조성을 위해 지속적인 노력을 기울이고 있다. RE100 이니셔티브에 참여 중이며, 2028년까지 운영 전력의 100%를 재생에너지로 전환하고자 노력하고 있다. 당사는 2022년에도 이를 활용해 한국시장에 저탄소, 환경 친화적인 부품을 지속적으로 공급함으로써 탄소중립 목표 달성에 기여하기를 희망한다.

중국기업의 제품 선택시 가장 우려하는 부분이 품질이다

당사는 지난 20년 동안 축적한 기술 전문성을 통해 완벽한 시나리오의 제품 보호를 제공하는 데 전념하고 있다. 이는 모든 애플리케이션 시나리오에서 안정성을 보장한다. ‘고객 가치 우선’이라는 당사 브랜드 가치를 기반으로, 태양광 PV 산업에 대한 최초의 표준인 ‘LONGi 라이프사이클 품질’은 제품 수명 전반에 걸쳐 안정적이고 효율적인 성능을 보장한다. 이는 모듈 설계부터 양산, 판매 후 지원까지 모든 생산 및 적용 단계에 걸쳐 적용된다.

제조 품질을 종합적으로 제어하기 위해 ISO9001, ISO45001, ISO14000 및 IEC TS 62941을 포함한 품질 관리 시스템을 준수하며, 원료 관리, 제조 공정 및 최종 제품 신뢰성 모니터링을 포함하는 포괄적인 품질 관리 시스템을 구축했다.

론지솔라는 지난해 6월 중국 상해에서 개최된 ‘SNEC 2021’에서 N형 TOPCon 셀을 사용한 최초의 양면모듈 ‘Hi-MO N’을 공개했다. [사진=론지솔라]

특히, 전체 품질 관리 프로세스에 다양한 첨단 디지털 관리 플랫폼을 도입했다. 이러한 프로세스를 통해 재료, 품질 및 테스트 표준을 일관되게 제어함으로써 모든 모듈이 동일한 표준 및 품질로 제조되도록 보장한다. 자동화되고 지능화된 제조공정은 22개 제조 절차, 153개의 품질 검사 항목이 생산 공정의 표준화를 보장하고, 생산하는 모든 모듈이 동일하게 우수한 품질을 갖추도록 지원한다.

사후서비스에 있어서도 당사는 고객 권리와 이익을 보호하기 위해 디지털 방식을 채택했다. 각 모듈의 위조 방지 검증을 처리하며, 판매 후 서비스 절차를 수립했다. 글로벌 고객들의 문제를 적시에 해결하기 위해 핵심 시장에 마케팅 및 서비스센터를 10곳 이상 설치했으며, 연중무휴 현지 서비스를 제공한다.

향후 태양광 모듈 기술개발 트렌드와 이에 대한 론지솔라의 계획은?

고출력에 대한 니즈는 꾸준히 증가할 전망이며, 이를 충족시키기 위한 기업들의 기술개발은 지속될 전망이다. 당사는 첨단 기술을 대량 생산에 도입해 효율성 개선 및 비용 절감을 위한 연구개발을 진행하고 있다. 지난해 선보인 N타입 N형 TOPCon 셀 ‘Hi-M 5’와 상업용 크기의 웨이퍼에서의 HJT 전환효율 세계기록은 최근의 진행상황을 잘 나타내는 성과다. 당사는 대량 생산 분야에서 점점 더 발전된 고효율 기술을 시장에 선보일 수 있도록 최선을 다할 계획이다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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