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태양광 발전량, 유지보수가 좌우한다
로봇드론실시간 모니터링 등 최신 기술 도입한 태양광 O&M 시장 열려

[인더스트리뉴스 정형우 기자] 태양광발전은 신재생에너지 중 가장 친숙한 발전시설로 도심 속에서도 쉽게 만나볼 수 있지만 태양광발전 수요가 폭발적으로 늘어나게 된 건 그리 오래되지 않았다.

20년의 수명을 가진 태양광발전시설은 약 10여 년 전부터 보급이 확대되기 시작해 이제야 조금씩 체계를 갖추고 있는 모양새다. 그 체계에는 유지보수도 포함된다. 태양광 모듈은 외부 설치가 기본이기 때문에 눈, 비, 먼지 등 각종 이물질이 쌓이기 쉽다. 모듈이 오염되면 흡수할 수 있는 광량이 줄어들고 이는 곧 발전 저하로 이어진다. 또한 여러 개의 셀이 연결돼 있기 때문에 개별적인 고장이 일어날 가능성도 높다.

노후 태양광발전시설이 늘어남에 따라 유지보수에 대한 수요가 늘어나고 있다. [사진=dreamstime]

따라서 유지보수는 필수적이라고 할 수 있는데 태양광발전시설이 활성화 된 역사가 길지 않아 유지보수 역시 이제야 조금씩 확장되고 있는 중으로, 생각보다 다양한 방법의 기술이 모습을 드러내고 있다.

태양광 패널 하나의 크기는 그리 크지 않지만 발전량에 따라 규모가 매우 커질 수도 있다. 그리고 대부분 무인으로 운영되는 태양광발전시설 특성상 문제가 생겼을 때 알아차리기 힘들고 즉각적으로 대응하는 데도 무리가 있다.

따라서 20년간 정기적인 유지보수가 이뤄지는데 인력을 사용할 경우 소규모는 문제없지만 대규모는 비용적으로 부담될 수밖에 없기 때문에 로봇 및 드론 같은 무인 유지보수 솔루션이 제시되고 있다.

땅과 하늘을 이용한 유지보수

무인 유지보수의 한 예로 로봇을 이용한 솔루션이 있다. 에코센스는 자율주행 태양광모듈 청소로봇과 거치형 청소로봇 솔루션 ‘선로봇’을 운용 중이다. 모니터링 기능도 더해 실시간으로 문제를 파악해 최상의 발전효율을 유지할 수 있게 한다.

에코센스 최재웅 과장은 "태양광 패널 오염은 발전 저하로 이어지기 때문에 지속적인 관리가 중요하다"고 말했다. [사진=인더스트리뉴스]

에코센스 최재웅 과장은 “선로봇은 태양광 패널의 오염상태에 따라 먼지 및 물청소가 가능하다”며, “로봇 내부에 설치돼 있는 열 감지센서가 패널의 크랙을 실시간으로 감지하고 이상패널 감지 시 관리자에게 이미지를 송신해 발전 성능이 떨어질 수 있는 환경을 개선할 수 있다”고 말했다.

아울러 “태양광발전시스템 준공 후 1년 안에 문제가 발생할 확률은 50% 정도이며 그중 황사, 비산먼지, 조류분비물, 적설 등의 문제가 70~80%를 차지한다”며, “선로봇은 0.5MW급 이상의 태양광발전시설에선 아주 좋은 유지보수 솔루션이 될 것”이라고 피력했다.

드론을 이용한 유지보수도 각광받고 있는 솔루션 중 하나이다. 일반적으로 드론에 설치된 카메라를 통해 열화상과 가시광 이미지를 동시에 촬영해 문제가 생긴 모듈을 찾아내게 되는 기술이다. 이 솔루션의 큰 장점으로는 육안으로 확인하기 힘든 모듈 문제를 손쉽게 발견함으로써 원인을 파악하는데 시간을 절약할 수 있으며, 확인된 부분만 수리하면 되기 때문에 비용 절감도 가능하다.

유에너지 김현우 과장은 "드론과 열화상 카메라는 모듈 문제를 쉽게 발견할 수 있어 태양광발전시설 수명을 늘려준다"고 말했다. [사진=인더스트리뉴스]

유에너지는 드론 솔루션을 도입한 기업으로 이동식고장진단장비 등 다방면으로 유지보수를 진행하고 있다. 유에너지 김현우 과장은 “드론으로 촬영했을 때 문제가 생기면 모듈 온도가 올라가기 때문에 빨간 스팟을 발견할 수 있다”며, “스팟 발견은 특수 카메라로만 가능한 기술로써 오래된 발전소는 1년에 한두 번 정도 점검하면 출력 효율 감소를 방지할 수 있다”고 말했다.

김 과장은 “태양광발전시설 수명이 20년인데 시장이 열린지 10년 정도밖에 안됐기 때문에 유지보수 시장은 이제 시작 단계라고 볼 수 있다”며, “입찰 공고도 이제야 조금씩 나오는 중이고 더욱 활성화 되려면 시간이 조금 필요하다. 그러나 앞으로 더욱 커질 시장임에는 틀림없다”고 전했다.

실시간 모니터링 시스템 확대

개인 태양광 사업자 또는 주택 태양광의 경우 민간 모니터링 시스템 업체를 통해 실시간 전력발생량이나 문제 되는 부분 등을 확인하고 있다. 그러나 제조사별 모니터링 프로토콜이 상이해 통합관리가 되지 않는 문제가 있어 한국에너지공단은 통합모니터링 REMS(Renewable Energy Monitoring Service) 운영을 시작했다.

REMS는 빅데이터 수집을 통해 신재생에너지 발전설비를 효율적으로 사용할 수 있게 한다. [사진=한국에너지공단]

한국에너지공단 관계자는 “표준프로토콜을 개발과 모니터링방식 통일을 통해 설비교체가 용이한 환경이 구축됐으며, REMS는 설치자의 신재생에너지설비 발전현황, 고장여부 등을 모바일로 실시간 확인할 수 있게 한다”며, “또한 지자체 담당자의 경우 관내 설치된 신재생에너지설비의 현황파악 및 실시간 관리를 할 수 있게 됐다“고 설명했다.

또한 “REMS 서비스 운영의 가장 큰 이유는 제 빅데이터를 확보”라며, “확보된 데이터를 통해 설치, 유지보수, 환경적 요인, 지역적 요인 등에 대해 효율화를 시킬 수 있다”고 말했다.

아울러 “REMS 서비스 전에는 태양광설비가 고장 나도 한참 뒤에 전기세가 많이 나왔을 경우에 알게 되는 경우가 많았다”며, “REMS는 24시간 모니터링을 통해 365일 감시하고 있어 빠른 대처가 가능할 뿐만 아니라 사용자 역시 모니터링이 가능해 효율을 유지할 수 있다”고 설명했다.

많은 모니터링 사업자들이 REMS 통합 프로토콜로 변경하는데는 정부지원 등의 혜택이 주어지기 때문이다. 한국에너지공단은 “전국 17개 광역 지자체별 태양광, 태양열, 지열, 풍력 등 신재생에너지 설비 가동현황을 실시간으로 통합관리 할 수 있게 됐다. 앞으로 빅데이터를 활용해 예측기능을 개발 및 적용하는 등 적극적이고 효율적인 REMS 운영을 통해 대국민 서비스 향상을 위한 지속적인 정책 개발을 진행할 것”이라고 말했다.

[정형우 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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