발전-영농 복합. 농촌태양광발전의 한 모델이 될 수 있을까? 태양광 이모작

저전력, 전기요금/신재생 에너지 - 산업

지금 정부가 상업성이 떨어지는 농지를 태양광발전단지로 전환하도록 유도하겠다 한 정책과는 다른 것입니다. 이것은 논이나 밭 자체에 작물 농사는 지으면서 태양광 발전 패널을 위에 올리는 것입니다.

기본적으로 농작물과 태양광 발전 패널은 둘 다 태양광에너지를 두고 경쟁하는 관계입니다. 그래서, 인삼밭같이 작물 자체가 반음지성이나 음지성이라서 그늘을 요구하지 않는 이상 잘 될까? 이런 생각도 들었는데, 여름 햇볕은 광량이 많고 탁 트인 논은 산란광이 많고 그림자가 이동해서인지 적당히 높으면 가능한 모양이네요. 재미있는 기사를 보았습니다. 

그런데, 좀 그렇습니다. 아래 기사를 보면, 전남 순천에 설치한 트래커의 높이가 일본 나라에 설치한 트래커의 높이보다 많이 낮고 간격도 촘촘해 보입니다. 일본에 설치한 것이 훨씬 대형이라 중간에 창도 만들었는 지 모르겠지만, 만약 사진상의 착각이 아니라 정말 1미터 이상 낮고 간격이 촘촘하다면 말인데, 저렇게 설치하면 작물 생육에 지장이 있을 것 같습니다. 그러면 "이모작"한 의미가 없을 테고, 문제가 생길 것 같은데.. 결과가 나오면 알겠죠.


이미 만들어서 수출하고 있는 시스템이라고 합니다. 기사 자체는 해당 매체의 신제품코너에 올라온 홍보성이 조금 있지만, 상상력을 현실에 구현해 사업화했다는 점에서 좋게 보아 주고 싶습니다.


작물 농사와 전기 농사 병행, 이것이 태양광 이모작!
농사 짓고 전기 생산하는 태양광 이모작 트래커
솔라투데이 2017.12.1.

  • 영농복합형 양축추적식(양축식 일광추적. 양축 트래커) 태양광 발전 시스템
  • 광포화점을 넘는 빛은 식물이 사용하지 않기 때문에, 햇볕이 강렬한 지방의 그런 시기에는 작물 한 포기 한 포기는 하루 중 약간은 잠시 그늘져도 무방하다는 데 착안했음. 
  • 상품명을 이모작 트래커라 붙였는데, 외국에서는 솔라 쉐어링 시스템이라고 부르기도 한다고.
  • 파루에서 만든 태양광 이모작 트래커는 양축추적식(일광추적식), 그러니까, 패널이 해바라기처럼 태양을 추적해 발전효율을 최적으로 만드는 입사각을 유지함. [각주:1] 패널이 회전하기 때문에 그늘이 이동해 작물의 광합성을 방해하는 면적도 줄임.
  • 태풍 등 악천후시에 모듈을 수평상태로 전환하는 기능..[각주:2]
  • 큰 나무처럼 충분한 높이를 확보해 농기구를 사용하는 데 방해가 되지 않음.[각주:3]

  • 일본은 태양광 이모작을 세계에서 제일 먼저 도입했는데, 여기에 수출했음. 설치 결과 쌀 소출이 약간 줄기는 했지만 그래도 9할 이상이 나옴. (일본은 기후때문인 지 우리 나라보다 일사량이 20%정도 많다는 얘기가 미국 보고서에 있었다)
  • 국내에서는 한국수력원자력과 한국남동발전이 경기 가평, 경남 고성에서 실증 사업. 가평군의 시험장에는 태양추적식이 아닌 고정식 설비.
  • 미국 알라모 태양광발전소는 용량 400MW로 세계 최대 규모의 양축추적식 태양광 발전소인데, 파루제 트래커를 사용.

제조사: 파루 http://www.paru.co.kr

양축 추적식은 목을 상하좌우로 기울여 완전히 해를 추적하는 것이고,
단축 추적식은 목을 상하로 기울여 세로기울기만 최적화하는 것인데, 이 둘은 센서와 액추에이터가 달려 있어 자동으로 움직인다고 합니다.
고정 가변식은 단축 추적식과 비슷하지만 센서와 액추에이터가 없어 자동으로 움직이지는 않고 세로 경사를 계절에 따라 (아마 수동으로) 바꾸어주는 것. 
고정식은 그냥 흔히 보는 방식.


* 추적장치라고 이름붙어있기는 합니다만, 지구상 특정 위치에서 태양의 움직임은 언제나 계산가능하므로, 그냥 타이머설정한 대로 패널이 상하좌우로 움직인다고 보면 될 겁니다. 여기에, 강풍/강설/우박 등에 대비한 대피모드를 추가해, 날씨정보를 받아와 풍속계같은 센서를 두어 자동설정하거나 수동명령할 수 있게 해주는 정도가 생각납니다. 저기도 뭔가 더 있는 것 같으니 더 해놓은 게 있겠죠?


  1. 평균적인 효율이 좋도록 고정한 발전시설보다 추적식이 효율이 좋은 것은 익히 알려져 있고 사용하기도 하지만 비싸고 가동부품이 들어가 유지보수수요가 있는 게 단점이었다 [본문으로]
  2. 이걸 위해서 자체 센서가 있을 진 모르겠지만 기상예보와 연동돼 있을 것 같다 [본문으로]
  3. 전력선 시설이 들어가니 그 정도는 조심해야겠지만. [본문으로]
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