부유형 태양광 발전이 전 세계적으로 큰 반향을 일으키고 있다

최근 몇 년 동안 전 세계 호수와 저수지에 부유형 PV 설비를 설치하여 적당한 성공을 거두면서, 해상 프로젝트는 개발업체에게 새로운 기회를 제공하며, 특히 풍력 발전소와 함께 설치할 경우 더욱 그렇습니다.

조지 하인즈는 태양광 발전 부문이 시범 사업에서 상업적으로 실행 가능한 대규모 벤처로 어떻게 진화하고 있는지 살펴보며, 그 전망과 앞으로의 난관을 모두 제시합니다. 전 세계적으로 태양광 발전은 다양한 지역에 걸쳐 활용 가능한 가변적인 재생 에너지원으로서 꾸준히 주목을 받고 있습니다.

태양 에너지를 활용하는 가장 새롭고 잠재적으로 가장 중요한 방법 중 하나가 이제 주목받고 있습니다. 해상 및 근해에 설치되는 부유형 태양광(FPV) 시스템은 지리적 제약으로 어려움을 겪는 지역에서 친환경 에너지를 성공적으로 생산하여 혁신적인 기술이 될 수 있습니다.

수상 태양광 모듈은 기본적으로 육상 시스템과 유사하게 작동합니다. 인버터와 어레이는 수상 플랫폼에 설치되고, 전력 변환 장치는 발전 후 직류 전력을 수집한 후 태양광 인버터를 통해 교류 전력으로 변환합니다.

부유식 태양광 발전은 전력망 구축이 어려운 바다, 호수, 강 등에 설치할 수 있습니다. 카리브해, 인도네시아, 몰디브와 같은 지역은 이러한 접근 방식을 통해 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 유럽에서는 시범 사업이 시행되고 있으며, 이 기술은 탈탄소화 도구의 보완적 재생에너지 자산으로서 더욱 주목을 받고 있습니다.

부유형 태양광 발전의 세계적 영향

해상 부유형 PV의 주요 장점은 기존 기술과 공존하여 기존 시설에서 재생 에너지 생산량을 늘릴 수 있다는 점입니다.

수력 발전 시설은 해상 부유식 태양광 발전(PV)을 통합하여 프로젝트 용량을 향상시킬 수 있습니다. 세계은행 보고서 "태양과 물이 만나는 곳: 부유식 태양광 시장 보고서"는 태양광 발전 용량이 프로젝트의 전력 생산량을 증대시킬 뿐만 아니라, 수력 발전소가 "기저부하" 모드 대신 "첨두부하 저감" 모드로 전환할 수 있도록 하여 저수위 기간에도 도움을 줄 수 있다고 지적합니다.

보고서는 해상 부유형 PV를 배치하는 데에는 물 냉각을 통한 에너지 생산량 향상, 주변 환경으로부터 모듈의 음영 감소 또는 제거, 대규모 현장 준비 불필요, 설치 및 배치의 상대적 용이성 등 다른 긍정적인 측면도 제시합니다.

수력 발전만이 해상 부유식 태양광 발전의 혜택을 누릴 수 있는 유일한 재생 에너지는 아닙니다. 해상 풍력 발전소는 해상 부유식 태양광 발전과 결합하여 이러한 광대한 해양 구조물의 생산성을 극대화할 수 있습니다.

이러한 잠재력은 북해에 있는 수많은 풍력 발전소에 대한 상당한 관심을 불러일으켰는데, 이 지역은 해상 부유형 PV 발전소를 개발하기에 이상적인 조건을 제공합니다.

Oceans of Energy의 CEO 겸 설립자인 알라드 반 호켄(Allard van Hoeken)은 "해상 부유식 태양광 발전과 해상 풍력 발전을 결합하면 기존 인프라가 이미 구축되어 있어 프로젝트 개발 속도가 훨씬 빨라질 것으로 생각합니다. 이는 기술 발전을 뒷받침합니다."라고 말했습니다.

호켄은 태양광 발전을 현재의 해상 풍력 발전소와 통합하면 북해 내에서도 상당한 양의 에너지를 생산할 수 있다고 덧붙였다.

"해상 PV와 해상 풍력을 결합하면 북해의 5%만으로 네덜란드의 연간 에너지 수요의 50%를 충분히 공급할 수 있습니다."

이러한 잠재력은 광범위한 태양광 산업과 저탄소 에너지 시스템으로 전환하는 국가에 있어 이 기술이 얼마나 중요한지를 보여줍니다.

해상 부유식 태양광 발전(Floating PV)을 배치하는 주요 이점은 풍부한 가용 공간입니다. 바다는 이 기술에 적합한 광활한 지역을 보유하고 있어, 공간 경쟁이 치열한 육지와는 대조적입니다. 또한 부유식 태양광 발전은 영국과 같은 지역에서 점차 심각해지고 있는 태양광 발전 시설 건설을 위한 농지 활용에 대한 우려를 해소할 수 있습니다.

RWE Offshore Wind의 부유형 풍력 개발 책임자인 크리스 윌로우도 이에 동의하며 이 기술이 상당히 유망하다고 강조했습니다.

"해상 태양광 발전은 육상 및 호숫가 기술에서 벗어나 흥미로운 발전을 이룰 잠재력을 가지고 있으며, GW 규모의 태양광 발전에 새로운 가능성을 열어줄 것입니다. 이 기술은 토지 부족 문제를 해결함으로써 새로운 시장 진출을 가능하게 합니다."

윌로우가 지적했듯이, 해상 태양광 발전은 해상 에너지 생산을 가능하게 함으로써 토지 이용 문제를 해결합니다. 노르웨이의 해양 개발 엔지니어링 회사인 모스 마리타임(Moss Maritime)의 수석 조선 설계사인 잉그리드 로멜데(Ingrid Lomelde)가 언급했듯이, 이 기술은 싱가포르와 같은 소규모 도시 국가에 특히 적합합니다.

지상 발전 공간이 부족한 국가라면 해상 부유식 태양광 발전의 잠재력은 엄청납니다. 싱가포르가 대표적인 예입니다. 가장 큰 장점은 양식장, 석유 및 가스 생산 시설, 또는 기타 에너지 집약적인 시설 인근에서 전기를 생산할 수 있다는 것입니다.

이 측면은 매우 중요합니다. 이 기술은 주요 전력망에 연결되지 않은 고립된 지역이나 시설에 마이크로그리드를 구축할 수 있으며, 통합 국가 전력망 구축에 어려움을 겪는 군도 국가에 그 잠재력을 강조합니다.

동남아시아, 특히 인도네시아는 큰 혜택을 누릴 수 있습니다. 이 지역은 태양광 발전에 적합하지 않은 수많은 섬과 토지를 보유하고 있지만, 광대한 수역과 해양 네트워크를 보유하고 있습니다.

이 기술의 탈탄소화 효과는 국가 전력망을 넘어 확대될 수 있습니다. 부유식 태양광 발전 개발업체인 솔라덕(Solar-Duck)의 최고상업책임자(CCO)인 프란시스코 보자(Francisco Vozza)는 이러한 시장 잠재력을 강조했습니다.

"그리스, 이탈리아, 네덜란드 등 유럽 지역에서 상업적 및 상용화 이전 프로젝트가 시작되고 있는 것을 관찰하기 시작했습니다. 하지만 일본, 버뮤다, 한국, 그리고 동남아시아 전역을 포함한 다른 지역에서도 기회가 존재합니다. 수많은 시장이 존재하며, 현재 적용되고 있는 프로젝트들은 이미 상업적으로 실행 가능하다는 점에 주목합니다."

이 기술은 북해를 비롯한 해양 지역의 재생에너지 용량을 획기적으로 증가시켜 에너지 전환을 크게 가속화할 잠재력을 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 야심찬 목표를 실현하기 위해서는 여러 과제와 장애물을 극복해야 합니다.