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2018 세계 태양에너지 엑스포  

<2> 인버터




(지난 기사에서 이어집니다. http://blog.kepco.co.kr/1296 )



PV 모듈만 있다고 해서 태양광 발전을 할 수 있는 건 아닙니다. 태양광 집전판에서 발전된 전력을 실생활에서도 사용할 수 있으려면 ‘인버터’라는 설비가 필요하죠. 태양광 집전판에서 발전된 전력은 직류 형태로 저장되는데요. 일반 가정에서 사용하고 있는 전류는 교류 형태이기 때문에 직류를 교류로 변환해주는 인버터가 필수랍니다.




이번 기사는 2018 세계 태양에너지 엑스포 두 번째 이야기, 인버터 편입니다. 태양에너지 엑스포에서 직접 체험하고 관람한 최신 인버터에 대해 상세하게 알려드릴게요.




2018 태양광 인버터 최신 트렌드



수많은 종류의 PV 모듈만큼, 인버터의 종류도 그 용도와 환경에 따라 다양합니다. 이 제품은 (주)다쓰테크에서 제작한 인버터인데요. MW급 발전소에 최적화되었으며 200~1,500kW 용량대에 적용이 가능한 모델입니다. 더불어 분산제어 집중배치형 태양광발전 및 Shading Effect(그림자 현상)와 같은 음영효과 저감으로 발전율을 극대화한대요.




이 인버터는 100kW 분양사업 태양광 발전소에 최적화된 모델입니다. ‘RCMU’를 탑재해 잔류전류를 감지하고 낙뢰로부터 전력 설비 손상을 방지하기 위한 SPD(서지보호기) 고장을 감시한다는 장점이 있습니다.




이 모델은 주택용 태양광 발전시스템에 최적화되어 있는데요. 정격출력 용량은 3.5kW로 접속반이 일체형(2채널)이며 퓨즈를 감시하는 기능이 있다합니다.




중소용량 발전소에 최적화된 모델입니다. 일반상가나 창고에서 사용되며 이 또한 접속반 일체형(6채널)에 벽걸이형 타입이죠. 최대 효율 98.1%로 MW급 발전소 인버터에 있던 잔류전류 감지 및 PV 절연저항감시, 역률을 제어하는 장점을 가지고 있습니다.



  


태양광 인버터 개발 기업인 (주)에코스 사의 100kW 스트링 벽걸이형 인버터입니다. 최대효율 98%급이고 동급 최소형에 벽걸이 타입인데요. 같은 조건에서 공간을 최소로 차지하고 디자인도 아름다운 제품을 선호하는 고객들이 만족할 제품입니다. 


인버터에 일사량 측정 센서와 외기 온도센서 등 환경 센서도 탑재돼있고요. 또한 고열에 민감한 모듈의 상태가 실시간으로 모니터링 되죠. 낙뢰 및 과전압으로부터의 주요 부품 손상 방지와 부품별 점검이 가능합니다. 이처럼 인버터도 계속해서 스마트해지고 있답니다.




 


다음은 유럽식 태양광 접속반인 바이드뮬러 접속반입니다. 바이드뮬러는 독일의 전기자재 전문 제조사인데요. 이곳에서 만든 태양광 접속반은 전 세계 약 100여 개 국가에 13만 개 이상 공급되고 있대요. 


발전 효율을 증대시키고 외함을 유리섬유 강화플라스틱으로 제작해서 시공의 편리성, 안전성이 커지고 비용 절감도 가능해졌습니다. 또한 역전류 방지 다이오드를 제거하고 내부 온도 상승을 억제하는 기술을 적용해 보다 뛰어난 성능을 자랑합니다.





전시회를 쭉 살펴보니 최신 인버터의 트렌드가 보였습니다. 대다수 기업의 100kW 이하 인버터가 가진 효율은 98% 이상이었습니다. 더불어 같은 용량 대비 벽걸이 형식이 트렌드였으며 IoT 기술을 적용해 실시간 고장 감시가 가능한 기기가 많았죠.



집중형 인버터 vs 분산형 인버터



태양광 인버터는 집중형 또는 분산형으로 설치할 수 있습니다. 집중형은 1개의 인버터, 분산형은 2개 이상의 인버터를 사용합니다.





▶ 첫 번째, 집중형 인버터


집중형 인버터는 설치가 간편하고 관리가 좀 더 쉽습니다. 하지만 인버터가 고장나서 멈춰버리면 발전 자체가 불가능해집니다. 그만큼 금전적 피해도 크겠죠.



▶ 두 번째, 분산형 인버터


분산형 인버터의 경우 여러 대를 설치하는 형식인데요. 그렇기에 초기 설치 비용이 비싸다는 단점이 있지만 한 대가 고장 나더라도 나머지 인버터가 작동하기 때문에 발전소 운영이 아예 멈추는 위험을 최소화할 수 있습니다.






높은 발전 효율을 내기 위해서는 꾸준한 관리가 필요한데요. 건물 일체형 태양광 모듈을 위한 BIPV 검사 시스템 등 다양한 서비스도 보였습니다.






Plus! 태양광 구조물



태양광 PV 모듈을 지면에 설치하려면 구조물이 필요합니다. 수상 태양광 발전판을 설치하려면 부력체가 필요하듯이 말이죠. 이런 구조물을 전문적으로 설계하고 제작하는 기업도 있다고 하는데요. 태양광 발전이 대세가 되면 앞으로 해당 산업 분야의 규모도 커지겠네요.





건물 옥상 등 사람의 손이 닿기 힘든 장소에 태양광 발전판을 설치할 경우 이렇게 워킹타워를 설치한답니다.

이처럼 태양광 발전을 하려면 인버터와 함께 환경에 알맞은 구조물까지 설치해야 하니, 준비해야 할게 많네요.



전기, 그리고 열에너지



다음은 LCPVT입니다. 저집광 태양광 발전 및 열 획득 기술(Low Concentrator PhotoVoltaics Thermal)의 약자인데요. 전기 에너지와 열에너지 중 하나만 획득하는 기존 태양광 발전판과 달리, 이 기술은 두 가지 에너지를 동시에 얻을 수 있답니다. 열원 에너지를 소비하는 수산물 양식장, 온실, 대규모 공장 등에 설치하면 난방비용을 획기적으로 절감할 수 있어요.





이 제품은 스웨덴의 SaltX 사에서 제작한 SunCool이라는 기기입니다. 세계 최초로 에너지 저장 장치가 통합된 태양열 집열기라는데요. 건물 외벽에 설치하면 태양열 에너지를 흡수한 뒤 공간 냉·난방에 에너지를 사용할 수 있죠. 이 기기를 설치하면 현재 사용하는 냉·난방 에너지 사용량의 90%가 절약돼 다른 집열기보다 2배 더 많은 에너지를 전달한다네요.



▲ 해당 기술에 관심있는 분들은 Salt X 사의 홈페이지를 방문해보세요!





원활한 태양광 발전을 위해서는 이렇게 많은 기기가 필요하다는 사실이 참 인상 깊었습니다. 이번 인버터 기사가 많은 도움이 되었나요? 다음 편에서는 ESS(에너지저장장치)의 최신 동향에 대해 알려드리겠습니다. 감사합니다.




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