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문제 정의
- 댐 수면 위를 활용한 태양광 발전시스템은 댐, 저수지 등의 유효수면을 활용하여 발전을 하는 새로운 발전 방식으로 기존의 태양광 발전시스템 개발을 위해 농지 및 임야 등을 이용할 때 발생되는 환경파괴 등의 문제를 수반하지 않고 국토를 효율적으로 이용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 댐 수면 위를 활용한 수상태양광 발전시스템 개발을 위한 최적 적지선정을 위한 방법에 관하여 고찰하고자 한다.
- 태양광 발전시스템을 구축하기 위해서 사전에 법 및 제도에 관한 검토가 필요하듯이 수상태양광 설치 시에도 상수도보호구역 지정 등에 관한 사전조사가 필요하다. 본 연구에서는 개발 예정지 선정을 위하여 위성사진 및 지형도를 참고하여 태양광 설치 예정지를 조사하였고, 예정지에 대한 수상의 등수심도를 통하여 댐 지형 및 수심을 파악하였다. 위성지도 상에서 적지 선정 시에 유의해야 할 사항으로는 수상태양광 발전시스템은 육상에 고정되는 기존의 설비와 달리 수면에 부상되어 항상 유동성을 가지고 있어 바람이나 유속 등 주변 환경에 많은 영향을 받으므로 이런 외부 환경적 요소가 최소화 될 수 있는 댐 저수구역의 만(Bay)의 형태를 띠는 곳이 좋고, 또한 최대의 일사량을 받기 위하여 남향을 바라보고 있으며, 그늘이 많은 곳과 주변의 산의 고도가 높은 곳은 피해야 한다.
- 수상태양광의 적지로는 정남향을 바라보며 수목이나 주변 산 등으로 인한 그림자의 영향이 최소화 되는 지형이 선정되어야 하며, 이런 음영분석을 하기 위하여 계측기기를 이용하여 설치 예정지역에 대해 주변 지형물이 그림자가 얼마나 발생하는지 여부를 분석하여 태양광 개발 입지로서의 타당성 여부를 사전 검토하여야 한다. 음영 분석기구에는 여러 가지가 있으며 본 연구에서는 Solar Pathfinder를 이용하여 정남향을 기준으로 측정하여 설치 예정지역에 대해 주변 지형 물에 의한 그림자가 얼마나 발생하는지 여부를 분석하여 수상태양광 설치를 위한 예정지 조사를 시행하였다. Solar Pathfinder는 투명하고 볼록한 플라스틱 돔(dome)에 사용자가 측정을 원하는 장소의 태양광에 대한 장애물을 동그란 반사체 돔 전체에 비춰지고, 이것은 돔 표면에 반사되는 사물을 이용하여 분석하기 때문에 날씨가 흐리거나 청명함에 관계없을 뿐 아니라 일일 또는 연중 어느 시간대에도 음영분석이 가능하다.
- 본 논문에서는 수면 위를 활용한 수상태양광 발전시스템의 설치를 위한 적지조사 방법에 관하여 고찰하였다. 법률, 위성사진, 지형도 분석 및 기상데이터 분석을 통한 사전조사에서 최적적지 후보지점으로 3곳을 선정하였고, 현장조사 및 Solar Pathfinder를 이용한 음영분석을 통하여 최적적지를 선정하였으며 본 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
가설 설정
- 본 연구에서는 최적 적지로 선정된 C지점에 대하여 설치용량 100[kW]에서 2[MW]까지를 가정하여 분석하였다. 2[MW]는 한전의 ‘분산형 전원계통 연계 기준’에 의한 22.
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