태양광 발전 시스템

도입부모듈 크기가 커짐에 따라 자재 사용량은 증가하지 않고 오히려 감소하여 프로젝트에서 파손율이 높아지고 있습니다. 이러한 현상이 발생하는 원인은 무엇이며, 그 이면에는 어떤 숨겨진 비밀이 있을까요? 목차:제1장: 놀라운 폭로제2장: 깨지기 쉬운 유리제3장: 단일 테스트제4장: 해결책으로 가는 길 제1장: 놀라운 폭로2025년 10월 20일, 재생에너지 팟캐스트 채널인 SunCast는 링크드인에 독립적인 제3자 기관인 Kiwa PVEL의 테스트 결과를 인용하여 충격적인 현상을 공개하는 글을 올렸습니다.키와는 올해 다수의 모듈에 대해 기계적 하중 시험을 실시한 결과, 1800Pa의 정압에서 20%가 파손된 것으로 나타났습니다. 반면 2024년의 파손율은 7%에 불과했습니다.▽ SunCast 팟캐스트에 대한 LinkedIn 게시물 이 게시물은 링크드인에서 빠르게 화제를 모으며 댓글란에서 20% 불량률의 타당성에 대한 논쟁을 불러일으켰습니다. 그러나 더 많은 외부 기관들이 논의에 참여하면서, 업계에서 높은 모듈 불량률이 널리 알려져 있다는 사실이 분명해졌습니다.▽ Kiwa 연구소의 기계적 부하 테스트 실제로 키와는 올해 6월 초 50개 모듈 제조업체를 초청하여 제품에 대한 종합적인 "상태 점검"을 실시했습니다. 또한 키와는 사용자가 다양한 제조업체의 모듈 성능을 정확하게 평가할 수 있도록 "신뢰성 평가표" 시스템을 혁신적으로 도입했습니다. 시험은 IEC 61215 표준에 따라 엄격하게 수행되었으며, 정적 하중, 동적 하중, 우박 저항 및 전기적 성능을 포함했습니다. 시험 결과, 유리 파손, 프레임 파손, 접속함 손상 등 여러 문제가 빈번하게 발생했으며, 전체 손상률은 20%로 높은 것으로 나타났습니다.▽ MSS(기계적 응력 순서)기계적 하중의 파손율은 예년보다 3배 높습니다. 키와의 기계적 하중 시험 순서에는 다양한 설치 방법이 포함되며, 각 방법은 번호로 구분됩니다.400mm 장착 구멍, ±1800 Pa 정압 테스트790mm 장착 구멍, ±1800 Pa 정압 테스트짧은 변을 따라 네 모서리 장착, ±1800 Pa 정압 시험이중 레일 4클램프 장착, ±2400 Pa 정압 테스트 이러한 테스트는 기계적 성능 요구 사항에 따라 가장 높은 단계부터 가장 낮은 단계까지 순위가 매겨져 있습니다. 키와는 이 번호 시스템을 사용하여 어떤 모듈이 어떤 테스트를 통과했는지 추적함으로써 사용자가 모듈의 기계적 강도를 간접적으로 판단할 수 있도록 합니다. 키와 외에도 전 세계 여러 제3자 기관들이 최근 몇 년간 모듈 파손 문제가 만연하고 있음을 지적했습니다. 2022년, 산타클라라 연방대학교(FUSC)는 브라질 남부에 트래커가 장착된 양면형 모듈을 갖춘 100kW 규모의 실험 시설을 구축했습니다. 1년 안에 158개 모듈 중 83개에서 유리 균열이 발생하여 52.5%의 파손율을 보였습니다. 2023년 CFV 연구소는 온라인 토론에서 자사 테스트 데이터에 따르면 2023년 모듈 불량률이 2018년보다 3배 높았다고 언급했습니다. CFV에서 테스트한 모듈 중 거의 30%가 1500 Pa의 테스트 압력 조건에서 불량 판정을 받았습니다.▽ 부품의 내압성은 해마다 감소하고 있습니다.부품 고장률이 매년 증가하고 있습니다. 2024년 DNV는 아시아 태평양 지역의 양면형 모듈 추적기 프로젝트에서 풍속이 15m/s를 초과했을 때 모듈 후면 유리의 15%가 파손되었다는 내용의 백서를 발표했습니다. 2025년 2월, IEA PVPS 태스크포스는 모듈 고장률에 대한 보고서를 발표했는데, 2mm 유리를 사용하는 양면형 모듈의 경우 설치 후 첫 2년 이내에 후면 유리 파손률이 5~10%에 달할 수 있다고 밝혔습니다.▽ PVPS와 DNV의 부품 손상 보고서 2025년 3월, IEEE 잡지는 양면형 모듈의 현재 유리 파손률을 분석한 기사를 발표했는데, 이 기사에서는 프로젝트 초기 5년이 모듈 파손이 가장 많이 발생하는 시기이며, 파손률이 최대 17.5%에 달한다고 지적했습니다.▽ IEEE 태양광 저널에 발표된 부품 고장률 한때 내구성이 뛰어났던 모듈들이 하룻밤 사이에 취약해진 것 같아 실망스럽습니다. 제2장: 깨지기 쉬운 유리2020년부터 대형 모듈에 대한 수요가 급증하면서 각 모듈은 더 큰 압력을 견뎌야 합니다. 하지만 설상가상으로 대형 모듈에 사용되는 자재량은 증가하지 않고 오히려 감소했습니다.• 유리 두께: 3.5mm에서 2mm로 감소• 알루미늄 프레임 높이: 40mm에서 30mm로 감소• 알루미늄 프레임 두께: 2mm에서 1.2mm로 감소▽ 부품 크기가 커질수록 재료 사용량은 감소합니다. 자재 사용량을 줄이면 모듈의 전체 무게가 감소하여 설치 속도가 빨라지지만, 동시에 우려되는 점도 있습니다. 미국 국립산업안전보건연구원(NIOSH)에 따르면 두 사람이 5분마다 들어 올릴 수 있는 최대 권장 무게는 33.5kg입니다. 단일 유리 모듈 시대의 재료 사용량이 그대로 유지된다면, 많은 모듈이 이 무게 제한을 훨씬 초과할 것이 분명합니다.▽ NIOSH는 인공적으로 들어 올린 무게에 대해 엄격한 규정을 두고 있습니다. 물론, 자재 사용량을 줄이는 주된 목표는 비용 절감이라는 것은 널리 알려진 사실입니다. 하지만 비용 절감은 의도치 않게 품질 관리 저하로 이어졌습니다. 2mm 유리 생산의 복잡성은 유리 제조 기술의 한계에 다다르고 있어, 3.2mm 유리보다 품질 관리가 훨씬 더 어렵습니다. 태양광 모듈 유리의 파손 저항성을 높이기 위해 열처리 및 화학 처리를 거치는 경우가 많습니다. 유리의 강도는 주로 이러한 처리되어 강화된 표면층에 달려 있으며, 이 표면층은 일반적으로 유리 두께의 40%를 차지합니다. 3.2mm 시대에는 제조 공정을 통해 이러한 보호층을 효과적으로 만들 수 있었습니다. 그러나 2mm 시대에는 동일한 보호층 두께를 유지하는 것이 매우 어려워졌습니다.▽ 부품 표면의 보호층은 일반적으로 전체 두께의 40%를 차지합니다. 이제 현장에서 나타나는 두꺼운 유리와 얇은 유리의 파손 양상이 근본적으로 달라졌습니다. 이전에는 3.2mm 유리의 파손이 주로 "중심 균열" 형태로 나타나 파손 지점을 추적하기 쉬웠습니다. 그러나 2mm 유리의 파손 균열은 불규칙적으로 발생하여 파손 원인을 파악하기가 매우 어렵습니다.▽ 부품 프레임의 생산 공정 차이 또한 부품의 기계적 특성에 영향을 미칩니다.  이는 모듈 손상 시 효과적인 시정 조치를 시행하는 것을 어렵게 만듭니다. 모듈을 교체하더라도 유사한 손상이 재발할 수 있습니다.▽ 구성 유리 파손 상황이 바뀌었습니다.  제3장: 단일 테스트프로젝트 현장에서 모듈 파손이 발생하는 현상 이면에는 간과할 수 없는 또 다른 중요한 요인이 있습니다. 모듈 제조업체는 기계적 성능을 명시할 때 종종 IEC 61215 표준의 테스트 요구 사항을 따릅니다. IEC는 포괄적인 테스트 프로토콜을 제공하고 테스트 안전 계수 r_m = 1.5를 지정합니다. 이 동굴에서는 "시험 하중 및 설계 하중: 프로젝트 요구 사항을 충족하는 방법은 무엇인가?"라는 제목의 특별 기사를 작성한 적이 있습니다. 이 안전 계수의 중요성은 해당 기사에서도 논의됩니다. 또한, 서로 다른 공정으로 생산된 유리의 안전 계수는 동일하지 않습니다.▽ 다양한 공정 유리의 안전 계수 이 안전 계수의 중요성은 유리 생산 공정에 따라 다릅니다. 플로트 유리 생산은 본질적으로 무작위성과 불일치가 존재하기 때문에 일반적으로 압연 유리보다 더 높은 안전 여유가 필요합니다. 현재 모듈 제조업체들은 모듈 후면 유리에 더 저렴한 플로트 유리를 사용하는 경우가 많습니다. 표에서 볼 수 있듯이, 열처리된 플로트 유리의 안전 계수는 1.6에서 2.5 사이입니다. 따라서 재료 특성 안전 여유를 고려할 때 IEC에서 요구하는 1.5의 안전 계수는 분명히 불충분합니다. 하지만 이것이 가장 심각한 문제는 아닙니다. 프로젝트 설계 시 특정 모듈이 트래커 구조와 호환되는지 확인하기 위해 모듈 호환성 테스트를 수행하는 경우가 많습니다. 이 테스트는 실제 트래커 및 모듈 설치 방식을 기반으로 프로젝트에 필요한 하중을 모듈에 적용합니다. 이 테스트를 통과하면 해당 모듈이 프로젝트 요구 사항을 충족하는 것으로 간주됩니다. 언뜻 보면 이 과정은 논리적이고 규정을 준수하는 것처럼 보입니다. 그러나 중요한 문제점을 간과하고 있습니다. 모든 테스트가 단 한 번만 수행된다는 점입니다. 소규모 kW급 프로젝트든 대규모 GW급 프로젝트든, 발전소에 사용되는 수백만 개의 모듈의 신뢰성은 단 한 번의 모래주머니 테스트에 달려 있습니다.▽ 전체 태양광 발전소의 운명은 단 하나의 부품 테스트에 달려 있습니다. 동일 모델의 모듈이라 하더라도 생산 배치에 따라 구조적 특성이 다를 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 즉, 각 모듈은 고유하며, 단일 모듈에 대한 테스트만으로는 모든 모듈의 실제 상태를 종합적이고 정확하게 반영할 수 없습니다. 모듈 하중 시험은 구조 시험과 유사합니다. 구조 산업에서 정확한 구조적 특성을 얻기 위해서는 일반적으로 광범위하고 반복적인 파괴 시험(파괴 시험)이 필요합니다. 이러한 접근 방식을 통해 신뢰할 수 있는 데이터를 축적하여 안정적인 샘플을 구축할 수 있습니다.▽ 예를 들어, POT 테스트에서는 여러 개의 샘플이 필요한 경우가 많으며, 고장 한계를 반복적으로 측정합니다. 이러한 파괴 시험에는 특정 표본 크기(일반적으로 표본 그룹당 25~50개의 모듈)가 필요하다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 대규모 표본 데이터를 기반으로 Weibull 확률 분포 모델을 구축하고 통계 분석을 통해 변동 계수를 도출할 수 있습니다. 최종적으로 이 변동 계수를 사용하여 재료 불확실성에 해당하는 안전 계수를 계산할 수 있습니다.▽ 통계학에서 와이블 분포는 제품 고장 확률을 결정하는 데 자주 사용됩니다. 제4장: 해결책으로 가는 길이 글에서는 태양광 산업의 장기적인 추세인 비용 절감과 효율 향상에 대해 살펴봅니다. 비용 절감은 모듈에만 국한되지 않고, 막대한 비용 압박 속에서 다른 시스템 장비들도 최적의 비용 절감 방안을 모색하고 있습니다. 그러나 여러 장비 제조업체의 "신기술"이 시스템 전반에 적용될 때, 의도치 않게 모듈 파손 위험을 증가시키는 경우가 발생합니다. 추적기 제조업체의 일반적인 비용 절감 조치는 다음과 같습니다.• 수납 각도를 30°에서 60°로 증가• 서까래 두께를 2mm에서 1.2mm로 줄임• 기둥 간격을 7m에서 10m로 늘림• 바람이 불어오는 쪽의 보관 방식에서 바람이 불어가지 않는 쪽의 보관 방식으로 전환• 지형에 맞춰 주축과 모듈을 구부려 토공량을 줄임으로써 구조물의 적응성을 높임 산업 장벽으로 인해 모듈 및 추적기 제조업체 간의 협력이 어렵습니다. 그 결과 각 업체는 자체 비용을 절감하는 동시에 궁극적인 위험을 시스템 사용자에게 전가하게 됩니다.▽ 추적업체들은 비용 절감을 위해 다양한 "신기술"을 도입하고 있습니다. 하지만 모든 사람이 "머리를 모래 속에 파묻는" 방식을 택하는 것은 아닙니다. 점점 더 많은 사람들이 적극적으로 해결책을 모색하고 다양한 창의적인 아이디어를 제시하고 있습니다.▽ VDE는 불균형 구성 요소 테스트를 제안합니다.  ▽ 강철 프레임은 부품의 내압성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. ▽ 부품 재활용 산업 또한 조용히 부상해 왔다. ▽ 부품 재활용의 일반적인 과정 2025년에는 모두의 노력 덕분에 태양광 발전 비용이 사상 최저 수준에 도달할 것입니다. 다양한 발전 방식 중에서 태양광 발전은 균등화 발전비용(LCOE) 측면에서 명실상부한 선두 주자가 될 것입니다.▽ 태양광 발전은 전력 생산에 있어 가장 비용 효율적인 에너지원이 되었습니다. 이러한 성과는 이 글을 읽고 있는 모든 개인의 노력과 불가분한 관계에 있습니다. 우리 함께 힘을 모아 산업 장벽을 허물고, 도전에 맞서며, 이 시대의 더 큰 기회를 맞이합시다. 

Solar First Group이 10월 15일 쿠알라룸푸르 컨벤션 센터에서 개최된 말레이시아 국제 녹색기술 및 친환경 제품 전시회 및 컨퍼런스(IGEM)에서 두 개의 권위 있는 상을 수상하게 되어 자랑스럽게 생각합니다.🏆 최우수 지속가능 부스(2위)🏆 최우수 전시 부스 수상이러한 찬사는 우리 팀의 헌신과 창의성뿐만 아니라 지속 가능한 에너지 솔루션에 대한 우리의 혁신적인 접근 방식에 대한 업계의 인정을 반영합니다.1번 홀 1040 부스에서 우리는 다음을 포함한 포괄적인 태양광 시스템을 선보였습니다.• 옥상 설치 구조물• 지상 장착 시스템• 태양 추적 시스템• 부유형 태양열 시스템• BIPV 카포트우리 부스는 친환경 소재와 에너지 절약 기술을 활용하는 핵심적인 지속 가능성 가치에 맞춰 디자인되었으며, 이는 전시회의 두드러진 특징이 되었고, 더욱 푸른 미래에 대한 우리의 헌신을 강화해 주었습니다.이 상 수상은 Solar First Group의 제품 혁신 리더십과 동남아시아의 친환경 에너지 전환에 대한 지속적인 기여를 다시 한번 입증합니다. 파트너, 고객, 그리고 행사 주최측의 지원과 인정에 진심으로 감사드립니다.앞으로도 저희는 R&D 노력을 더욱 강화하고 동남아시아 지역 시장 니즈에 대한 이해를 강화해 나갈 것입니다. Solar First Group은 고성능 맞춤형 태양광 솔루션을 제공하고 말레이시아를 비롯한 더 넓은 지역 사회가 지속 가능한 저탄소 미래를 달성할 수 있도록 지원하는 데 전념하고 있습니다.깨끗한 에너지로 내일을 만들어가는 우리와 함께 하세요. 🌞