국내 최초 1MW 모듈형 인버터 개발 성공

이 서 윤 기자

산업기술상은 산업부에서 연구개발 자금을 지원받아 신기술 개발 및 사업화 과제를 달성한 기업 및 학계 연구자에게 수상하는 영광스러운 상으로서 다쓰테크의 경우, 1MW 모듈형 인버터 개발을 통해 이 상을 수상했다.

다쓰테크는 국내 기술진의 산학공동연구를 통해 세계 최고 성능의 태양광 인버터를 개발해 국내뿐만 아니라 전 세계시장으로 제품출시를 진행하고 있는 신재생에너지 관련 전력 ·전자 전문기업으로서 이 분야에서 세계 최고의 엘리트 기업으로 발돋움하고 있다.

변환효율 감소 최소화 및 장수명화 실현

이번에 다쓰테크에서 개발한 인버터의 경우, 삼상 모듈형 인버터로서 모듈형 인버터는 기존의 중앙집중식 인버터를 병렬운전이 가능하게 구성 및 개발한 제품군으로서 기존 제품 대비 발전량과 수명을 증대시키는 강점을 가진다.

모듈형 인버터는 태양광발전시스템 구성시 투자비를 절감할 수 있어 그리드 패리티를 앞당길 수 있는 제품으로서 업계에서 주목하는 기술력이다.

다쓰테크가 보유하고 있는 삼상형 모듈형 인버터는 250kW에서 이번에 개발한 1MW까지 광범위한 제품군을 보유하고 있으며, 모든 제품 TUV, CE 등 국제인증까지도 완료해 국외시장에서도 어려움 없이 적용 가능하다.

이 제품은 특히 국내 최고 효율과 뛰어난 MPPT 성능을 보유했으며, 태양광 부하 적정분배 제어기술로 변환효율 감소를 최소화하고 인버터의 장수명화를 실현했다. 

다쓰테크에서 자체적으로 진행한 효율 비교 테스트 결과에 따르면, 부하율이 10%일 때 중앙집중방식은 88.7%, 병렬운전제어방식은 89.9%이며, 부하율 50%일 때는 중앙과 병렬이 각각 94.6%, 96.5%로 병렬방식이 중앙식에 비해 높은 효율을 보이고 있다. 부하량이 100%까지 상승할 경우, 중앙과 병렬이 각각 95.4%, 97.5%로 확인된다.

무엇보다 소형 경량화와 병렬운전의 모듈형 발전방식으로 구성된 이 제품군은 멀티스트링으로 대규모 MW급 조합이 가능한 것이 가장 큰 장점이다.

생산성 극대화를 위한 병렬운전 순환기법 개발

다쓰테크의 모듈형 삼상 인버터는 인버터 모듈 자체를 병렬로 구성함으로써 일조량에 따라 동작 인버터를 제어하는 방식이다. 특히, 이 인버터는 생산성 극대화를 위한 병렬운전 순환기법의 개발이 주목된다.

다쓰테크 삼상 인버터 M-Type의 구성을 분석해보면, N개의 태양광 PCS 모듈(인버터)로 구성된 병렬운전시스템에는 1개의 마스터(Master)와 N-1개 슬레이브(Slave)가 서로 다른 알고리즘을 수행한다. 여기에서 마스터와 슬레이브는 고정요소가 아니라 유동요소로서 시스템 고장시 동작이 멈추는 상황에서도 마스터/슬레이브를 찾아 운전이 가능하다.

뿐만 아니라 일사량에 따라 동작하는 모듈수를 조절하고 인버터 모듈 운전순서 또한 변경이 가능해 효율 극대화가 가능하다. 이 외에도 변압기를 사용하지 않고도 병렬운전 형태로 운전이 가능해 부피 감소, 원가절감, 유지보수의 용이성, 그리고 생산성 향상을 실현할 수 있다.

국외진출을 위한 최적화 기술개발에 총력

다쓰테크 관계자는 “최근 석유자원의 고갈로 인해서 조만간 심각한 에너지 위기에 직면하게 될 것으로 많은 전문가들이 예측하고 있으며, 화석에너지에 의해서 발생되는 환경오염과 지구 온난화 문제는 지구촌 전체의 큰 걱정거리로 인식되고 있다”며, “이러한 문제를 해결하기 위해 전 세계적으로 에너지 효율화뿐 아니라, 신재생에너지와 같은 새로운 개념의 에너지 개척에 관심과 연구가 집중되고 있다”고 강조했다.

이에 따라 다쓰테크는 신재생에너지 전문기업으로서 새로운 기술력 확보를 최우선에 두고 핵심역량을 보유한 연구진이 연구개발에 매진하고 있으며, 이를 상용화함으로써 고객들의 생산성 극대화를 도모하고 있다.

특히, 유럽 제품군이 강세였던 태양광 인버터시장에서 국내 순수 기술력의 저력을 확인케 함으로써 국내 태양광 인버터 기술력의 향상을 리드하고 있으며, 꾸준한 신기술 개발로 그 노력을 인정받고 있다.

다쓰테크 관계자는 “글로벌 기업을 목표로 전 임직원이 한마음으로 회사를 이끌어가고 있으며, 최근에는 일본향 제품군 개발, 동남아시아를 겨냥한 독립형 인버터 개발 등 보다 적극적으로 국외시장 진출을 위해 기술개발에 총력을 기울이고 있다”고 설명했다.

SOLAR TODAY 이 서 윤 기자 (st@infothe.com)

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