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수상태양광 발전시스템 모듈 방위각 변경 효과: 시뮬레이션을 통한 설치용량 및 발전량 비교 분석 원문보기

태양광발전학회 = Bulletin of the Korea Photovoltaic Society, v.6 no.2, 2020년, pp.7 - 14  

이민수 (고려대학교 에너지환경대학원) ,  김경남 (고려대학교 에너지환경대학원)

초록
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육상태양광 발전원의 단점을 보완하기 위한 수단으로 유휴수면 활용 및 발전량 증대 등의 장점을 앞세우며 수상태양광 발전시스템이 대두되었으나, 설치면적 축소 등의 민원이 지속적으로 제기되며 한국환경정책평가연구원(KEI)에서도 설치면적에 대한 가이드라인이 필요함을 제시하기에 이르렀다. 이에 본 논문에서는 수상태양광 설치 시 제한된 설치면적 내에서 설치용량 및 발전량을 증가시킬 수 있는 새로운 수상 태양광 발전시스템 방법론을 제안하여, 국토의 효율적 및 친환경적 이용으로 「재생에너지 3020 이행계획」을 달성하면서 주민수용성을 증대시킬 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 상주 수상태양광 오태2발전소를 대상지로 선정하여 현재 정남향(0°)으로 배치되어 있는 모듈을 기준으로 동일한 모듈 경사각이지만 동서방향(±90°)으로 모듈 방위각을 변경하여 배치한 경우의 비교 분석 연구 결과, 모듈 남향 배치 대비 동서방향 배치 시 설치용량은 13.25%, 발전량은 4.03%가 각각 증가하는 결과를 보였다. 본 연구에는 Sketchup Software를 통한 3D 모델링PVSyst 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 비교 분석을 진행하였다.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 한국환경정책평가연구원(KEI)에서 실시한 연구에서도 넓은 면적으로 수상태양광 설치 시 수면을 덮어 산소공급을 막게 되는 등의 부정적인 영향 등을 무시할 수 없으므로, 설치면적에 대한 가이드라인이 필요함을 제시[8]하고 있다. 이에 본고에서는 수상태양광 설치 시 제한된 설치면적 내에서 설치용량을 증가시키면서 발전량 역시 증가시킬 수 있는 새로운 수상태양광 발전시스템 방법론 중 하나를 제안하여, 국토의 효율적 및 친환경적 이용으로 「재생에너지 3020 이행계획」을 달성하면서 설치면적에 대한 가이드라인이 제시하는 목적에도 부합하여 주민수용성을 증대시킬 수 있는 방안을 모색해 보고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수상태양광의 장점은? 5를 부여[5] 하는 등 수상태양광 설치를 장려하는 정책이 시행되고 있다. 수상태양광은 호수 및 저 수지, 댐 나아가 바다까지 유휴수면을 활용하여 국토의 효율적 이용 목적에 부합하고, 음영회피 등 설치조건이 비교적 우수하며 반사에 의한 산란광, 수온 및 통풍에 의한 냉각효과 등으로 인해 발전량이 증대되는 것으로 인정되고 있다. 특히 이용률, 성능계수, kW당 발전량 모두 육상태양광 발전소에 비해 수상태양광 발전소가 5% 정도 더 높음을 확인한 연구 결과도 있다.
본 연구를 통해 동일 면적(10,413m2) 및 모듈 경사각(12도)으로 모듈 방위각을 정남향으로 설치했을 경우와 동서 방향으로 설치했을 경우, 설치용량 및 발전량이 각각 13.25%, 4.03% 증가하며 PR도 0.22%p 증가함을 확인할 수 있었다, 이 연구 결과가 나타내는 의의는? 22%p 증가함을 확인할 수 있었다. 이는 수상태양광을 제한된 면적 내 설치하면서 설치용량 및 발전량을 모두 증대시킴으로써 「재생에너지 3020 이행계획」을 달성하고 나아가 국토의 효율적 및 친환경적 이용 목적에 부합하여 주민수용성을 증대시킬 수 있는 새로운 수상태양광 발전시스템 방법론 중 하나를 제시한다는데 그 의의를 찾을 수 있겠다.
태양광 설치에 따른 민원은 무엇인가? 반면 국토의 난개발 및 자연훼손의 문제점을 제기하며 태양광 설치에 따른 민원 발생이 지속되고 있는 실정으로, 태양광 발전원에 대한 우려를 표하는 집단의 목소리 역시 크게 존재한다. 이에 최근 정부는 신재생에너지법 및 전기 사업법 개정안을 2020년 3월에 공포하였고, 발전사업허가 시 주민수용성을 높이기 위한 사전고지 의무 신설 및 산지중간복구명령 이행 의무화 등 규제 강화에 나섰다.
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참고문헌 (10)

  1. 산업통상자원부. "재생에너지 3020 이행계획(안)". (2017). 

  2. 국가에너지통계종합정보시스템(KESIS), "신재생에너지 발전량", http://www.kesis.net/sub/subChart.jsp?report_id40208&reportType0. 

  3. 국가에너지통계종합정보시스템(KESIS), "신재생에너지 발전 설비 신규 보급용량", http://www.kesis.net/sub/subChart.jsp?report_id40214&reportType0. 

  4. 산업통상자원부. 보도자료, "신재생에너지 활성화를 위한 법률 개정.공포", http://www.motie.go.kr/motie/ne/presse/press2/bbs/bbsView.do?bbs_seq_n162798&bbs_cd_n81curentPage1&search_key_ntitle_v&cate_n&dept_v&search_val_vnnnoennn. (2020). 

  5. 산업통상자원부. 고시 제2016 - 82호, "신.재생에9너지 공급의무화제도 및 연료 혼합의무화제도 관리.운영지침", 별표2 신재생에너지원별 가중치. (2016). 

  6. 권오극, et al. 발전운영 데이터 분석을 통한 육상대비 수상태양광발전시스템의 발전효율계수 도출. 전기학회논문지 68.6, 717-724 (2019). 

  7. 한겨레, "전남 장성.해남 "농업용 댐이나 저수지 위에 태양광 발전 안 돼"", 2019년 10월 29일 게재. http://www.hani.co.kr/arti/area/honam/914990.html. 

  8. 노태호. 수상태양광 발전사업 환경모니터링 및 환경적 안전성 검증 (요약보고서). (2014). 

  9. 유복종, et al. 철도분야 태양광 발전 적용 확대를 위한 설계 단계에서의 태양광 발전량 예측 연구. 한국철도학회 논문집 20(2), 182-189 (2017). 

  10. 김현일, et al. 비동일한 방위각에 의한 PV 모듈의 발전성능. 한국태양에너지학회 학술대회논문집, 303-308 (2009). 

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