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파루, 차별화된 영농형 태양광 트랙커로 작물 생산성태양광발전량↑
추적식 영농형 태양광 시스템 부지 방향, 모양에 관계없이 어떠한 환경에서도 설치 가능

[인더스트리뉴스 권선형 기자] “파루는 영농형 태양광에 추적식, 고정식 트랙커를 적용해 눈에 띄는 성과를 내고 있다. 2017년 일본 나라현 텐리시 농업용지지구에 설치한 150kW 규모의 추적식 영농형 태양광 실증 결과, 태양광을 설치하지 않은 대조군 대비 83.1% 벼 수확량을 얻었다. 2014년부터 일본에 설치한 트랙커는 약 30개 지역에 300여기다. 국내 실증에서도 고정식 영농형 태양광의 경우 82.1%~83.3%, 추적식 영농형 태양광의 경우 81.5%~82.5%의 수확량을 얻었다.”

신재생에너지 전문기업 파루의 신태호 상무는 파루의 영농형 태양광 성과를 이 같이 설명하며, 파루의 트랙커 시스템의 차별화된 기술력을 그 비결로 꼽았다. 파루는 2014년부터 지속적인 개발과 테스트를 통해 품질과 기능을 향상시켜, 2015년 미국 텍사스주에 양축추적식 태양광시스템을 적용한 400MW의 발전소를 설치했다. 그중 일부는 투자의 귀재 워렌버핏이 인수하는 등 파루의 기술력은 글로벌 투자자들에게도 인정받고 있다.

파루 신태호 상무는 “파루의 추적식 영농형 태양광 시스템은 부지의 방향, 모양에 관계없이 어떠한 환경에서도 설치가 가능해 영농형 태양광에 최적화돼 있다”고 말했다. [사진=파루]

파루가 개발한 대표적인 태양광 트랙커 솔루션은 해바라기처럼 태양을 동서남북으로 따라 최적의 발전효율을 얻을 수 있는 양축추적식 태양광시스템, 태양을 동서 방향으로 추적하며 발전하는 단축추적식 태양광시스템, 고정돼 발전하는 고정식 태양광시스템 등이다.

신 상무는 “특히 추적식 영농형 태양광 시스템은 부지의 방향, 모양에 관계없이 어떠한 환경에서도 설치가 가능해 영농형 태양광에 최적화돼 있다”며, “양축추적식 태양광시스템의 경우 실시간으로 태양의 최적 일사각을 유지하며 발전해 일출과 일몰시 추가적인 발전량을 얻을 수 있어 일반 고정식 태양광시스템에 비해 30% 이상의 높은 발전효율을 얻을 수 있다”고 설명했다.

파루 트랙커의 특징과 장점은?

±1도의 오차범위로 태양을 실시간으로 추적하는 추적센서와 태양의 위치 변화에 따라 방위각(좌우)을 조절해 구조물을 움직여주는 슬루드라이브(Slew Drive), 태양의 위치 변화에 따라 고도각(상하)을 조절해주는 엑추에이터(Actuator), 이 모든 추적환경을 설정 및 제어해주는 컨트롤러(Controller)를 자체 기술로 개발하고 많은 특허를 보유하고 있다. 양축추적식 태양광시스템의 경우 실시간으로 태양의 최적 일사각을 유지하며 발전하기 때문에 일출과 일몰시 추가적인 발전량을 얻을 수 있다. 일반 고정식 태양광시스템에 비해 30% 이상의 높은 발전효율을 얻을 수 있다.

풍속센서를 통해 태풍, 돌풍 등 일정 풍속 이상 발생 시 시스템은 안전모드로 변경된다. 안전모드는 구조물 각도를 0도로 수평하게 유지한다. 안전모드에서는 풍속 47m/s까지 안정적으로 견딜 수 있다. 또한 눈이 많이 내리는 지역에서는 스노우 모드를 통해서 모듈 경사각을 최대로 유지시켜 눈이 쓸려 내려가게 해 적설하중을 최소화한다. 태양광 모듈에 눈이 쌓이더라도 태양을 추적하기 때문에 쌓인 눈이 더 빨리 녹아 발전피해를 최소화 할 수 있다. 이를 통해 태풍, 폭설 등의 자연재해에도 안정적인 운영이 가능하다.

양축추적식 시스템의 추가적인 기능으로는 일출과 일몰시 모듈 각도를 낮춰 음영을 회피하면서 발전량을 최적화하는 백트래킹모드(Back Tracking Mode)와 흐린 날 구름에 의해 난반사 된 빛을 보다 많이 흡수 할 수 있는 스케터링모드(Scattering Mode)가 있다.

국내 영농형 태양광에 적용한 파루의 태양광 트랙커 [사진=파루]

파루의 영농형 태양광 시스템의 차별화된 기술은?

태양광발전소가 최적의 효율을 얻기 위해서는 정남향으로 설치돼야 한다. 하지만 영농형 태양광이 설치되는 농지가 정남향인 경우는 많지 않다. 파루의 양축추적식 태양광시스템은 태양을 실시간으로 추적하며 발전하는 형태로 부지의 방향과 모양에 관계없이 설치가 가능하다.

영농형 태양광시스템을 고려할 때 농기계가 이동하기에 적절한 폭과 높이를 가지고 있는지, 농기계의 회전과 작업에 적합한지도 고려해야 한다. 기둥 사이의 간격이 넓지 않으면 대형 농기계를 활용하기 힘들다. 파루의 양축추적식 시스템은 100kW 기준 5개의 기둥이 설치되고, 5m 높이까지 확보가 가능해 대형 농기계를 사용하는 데 문제가 없다.

또한 하부 농작물에 음영피해를 최소화하기 위해 쉐도우모드를 적용하고 있다. 평상시에는 최적의 각도로 태양을 추적하지만 쉐도우모드 적용 시 태양을 정면이 아닌 빗각으로 추적해 하부 농작물 생육에 유리하도록 음영을 최소로 줄여준다. 각각의 작물마다 생육에 필요한 광량과 빛이 더 많이 필요한 시기에는 쉐도우모드를 적용해 하부작물 생육에 도움을 줄 수 있다. 최근 5년간 약 3만대의 양축추적식 태양광시스템의 A/S 발생률은 연평균 0.098%로 매우 낮다. 100kW 기준 연평균 A/S 비용은 약 7만4,000원으로 태양광발전 매출금액 대비 1% 미만의 금액으로, 끊임없이 연구하고 완벽한 품질을 위해 노력한 결과다.

일본 영농형 태양광에 적용한 파루의 태양광 트랙커 [사진=파루]

영농형 태양광 사업의 중장기 계획은?

지속적인 홍보로 농민들이 갖고 있는 영농형 태양광에 대한 부정적인 인식을 개선하고 대학, 기관 등과 함께 연구 과제를 진행해 적합한 작물과 수확량 등 객관적인 데이터를 축적할 계획이다. 더 많은 농민들이 영농형 태양광을 선택할 수 있도록 원가절감과 품질도 높일 예정이다. 추가적으로 하부작물의 음영피해를 줄이고 수확량 증대를 위해 빛을 확산시켜주는 영농형 태양광 렌즈도 개발한다. 

또한 수확량을 확대하고 작물 품질 개선을 위해 하부작물 생육에 적합한 LED를 적용하는 부분도 계획 중이다. 파루의 영농형 태양광 시스템으로 소외된 농민들에게 안정적인 수익을 제공하고 귀농, 귀촌이 활성화 돼, 농촌 경제가 활성화하는데 기여하고자 한다. 나아가 태양광발전과 영농활동을 유지하며 식량안보 문제를 해결할 수 있는 대안을 제시하고자 한다.

 

[권선형 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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