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[비바100] 물 위의 강자 '수상태양광'…500조 대규모 시장 열린다

[테크리포트] 물 위의 수상태양광…환경 안정성·경제성 갖췄다
전 세계 수상태양광 시장 500조원…높은 잠재력 인정
국내 새만금 수상태양광 발전사업, 중국 화이난시의 14배 넘는 규모
중국 태양광 기업들 약진 속 한화큐셀 태양광투자 활발

입력 2021-03-08 07:15 | 신문게재 2021-03-08 12면

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(사진제공=한국중부발전)
전 세계적으로 수상태양광에 대한 관심이 높아지고 있다. (사진제공=한국중부발전)

 

바야흐로 태양광 전성시대다. 최근 새만금에 2.1GW 규모의 세계 최대 수상태양광사업을 본격적으로 추진하면서 육상이 아닌 저수지 등 수면 위에 태양광 모듈을 설치하는 수상태양광에 대한 관심이 집중되고 있다. 2015년 파리협정에 따라 전 세계 국가들이 온실가스 감축을 발표하면서 수상태양광 시장 확대는 더욱 가시화되고 있다.




◇수상태양광, 환경 안정성·경제성 갖췄다

수상태양광발전은 간단히 말해 태양광발전 설비를 물 위로 옮겨 놓은 것이다. 태양광 모듈을 이용해 빛에너지를 흡수한 뒤 전기에너지로 변환하는 원리는 기존의 태양광발전과 동일하다.



수상태양광발전은 태양광발전으로 인한 산림 파괴 등 환경적 문제를 극복할 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 태양광발전은 다른 재생에너지원에 비해 대규모의 설치 면적이 필요하다. 많은 전기에너지를 생산하기 위해서는 그만큼 넓은 면적의 태양광 모듈을 설치해야 하는 것이다. 미국과 같이 국토 면적이 큰 국가라면 태양광발전 시설 설치에 큰 고민이 없지만, 상대적으로 국토가 협소한 국가들은 태양광발전에 분명한 한계로 지적되어 왔다. 

 

(출처=현대에너지)
수상태양광발전의 원리. (출처=현대에너지)

 

그래서 향한 곳이 바로 물 위에 짓는 수상태양광발전이다. 댐이나 저수지 등 사용하지 않는 유휴수면을 활용해 공간을 확보하고자 한 것이다. 실제로 연구에 따르면 국내 저수지 수면의 5%만 활용해도 여의도의 8배 면적에 달하는 4170MW 규모의 설비를 설치할 수 있다.

무엇보다 육상태양광발전과 비교했을 때 가장 두드러지는 장점은 발전 효율이다. 기존 육상태양광발전은 주변 온도가 일정 수준을 넘어가면 오히려 발전 효율이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 전문가들은 “태양전지의 셀 온도는 약 25도에서 가장 높은 효율을 보이며, 온도가 높아질수록 발전 효율이 낮아진다”고 지적하고 있다. 태양이 강하게 내리쬐는 한여름보다 봄과 가을처럼 적당한 기온의 계절에 태양광발전율이 더 높은 이유다. 수상태양광발전은 주변의 물을 통해 자연스럽게 태양광 패널의 열을 식힐 수 있기 때문에 육상태양광발전보다 약 10% 발전량이 증가한다.

 

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중국 안후이성의 차오호에 만들어진 수상 태양광 발전소. (출처=선그로우)

 

◇전 세계 수상태양광 시장 500조원… 높은 잠재력 인정받아

수상태양광 시장 규모는 육상태양광·건물태양광과 함께 3대 태양광 산업의 한 축을 이루며 전 세계적으로 500조원에 이를 것이라는 전망이 나온다. 수상태양광발전의 설치비는 육상태양광에 비해 3억원 이상의 설치비가 더 발생하지만, 그럼에도 더 높은 잠재력을 지니고 있다는 평가다.

2019년 세계은행이 발간한 수상태양광 보고서에 따르면, 전 세계 저수지 수면 가운데 1%의 면적에 수상태양광 발전소를 설치할 수 있는 설비 용량은 404GW에 달한다. 설비 용량 기준으로 보면 석탄화력발전소 404기(1GW급 발전소 기준)를 대체할 수 있는 셈이다. 세계은행 측은 “이는 연간 521TWh의 전기를 발전할 수 있는 설비 규모”라며 “2018년 유럽 전체 전기 사용량인 3441TWh의 15%에 해당하는 막대한 양으로, 세계 6위 전기 사용국인 한국의 2018년 연간 전기사용량(565TWh)과 비슷하다”라고 제시했다.



◇새만금 수상태양광…중국 화이난시 14배 규모로 추진

미국, 유럽, 일본, 중국, 인도, 동남아 국가에서 수상태양광에 대한 관심이 늘면서 그에 대한 지원 정책도 증가하고 있다. 특히 일본과 대만, 영국 등 국토가 넓지 않은 나라에서 수상태양광발전 설비 기술을 발전시켜왔다.

국내에서는 역대 수상 태양광 프로젝트 중 세계 최대인 2.1GW의 발전단지를 조성하는 새만금 수상태양광 발전 사업이 추진된다. 이는 기존 세계 최대 수상태양광 발전단지인 150MW 규모의 중국 화이난시의 14배에 달하는 규모로, 2018년 기준 전 세계 수상태양광 설치량인 1.3GW를 훌쩍 뛰어넘는다. 중국과 대만에서는 수상태양광 경매를 시행하고, 미국 매사추세츠주에서는 수상태양광으로 생산한 전기에 대해 인센티브 보상 프로그램을 운영하고 있다. 인도의 경우 마하라시트라 주에 수상태양광 시범단지를 설립했다.



◇중국 태양광 기업들 약진 속 한화큐셀 태양광 투자 활발

세계 시장에서는 중국 태양광 기업들의 약진이 두드러진다. 글로벌 시장조사기관 글로벌데이터가 태양광 셀·모듈 출하량을 기준으로 2019년 기준 세계 10대 태양광 기업을 조사한 결과 8곳이 중국 기업으로 나타났다. 진코솔라, JA솔라, 트리나솔라, 룽지솔라 등이다.

 

(출처=한화큐셀)
한화큐셀의 큐피크 듀오 포세이돈. (출처=한화큐셀)

 

국내에서는 한화솔루션에서 태양광 사업을 담당하는 한화큐셀이 수상태양광 부문에서 가장 앞서 있다. 한화큐셀은 지난해 12월 댐 기준으로 세계 최대의 수상 태양광 발전소인 합천댐 수상 태양광 발전소를 단독 착공한 데 이어 전남 고흥호 사업도 수주하는 등 수상태양광 사업을 강화하고 있다. 또한 수상 태양광 전용 모듈인 큐피크 듀오 포세이돈(Q.PEAK DUO Poseidon)을 개발했다. 큐피크 듀오 포세이돈은 친환경 자재로 생산됐으며, 섭씨 85도, 상대습도 85%의 환경에서 3000시간 이상 노출 검사 등 고온, 다습한 환경에 특화된 제품이다.

한화큐셀은 최근 1조2000억원의 대규모 유상증자를 결의하는 등 태양광 사업에 대해 선제적으로 투자할 계획이다.

윤인경 기자 ikfree12@viva100.com 

 

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