[인더스트리뉴스 이건오 기자] 태양광발전소의 효율과 안정성을 결정짓는 핵심요소는 인버터다. 인버터 기술의 정교함이 태양광을 통한 최적의 전기 생산을 돕는다. 최근 태양광 시장에서는 인버터의 내구성과 더불어 옵티마이저 기능 등 고도화된 최신 기술이 주목되고 있다.

본지는 우도에너지 우성철 대표를 만나 최적의 태양광발전소를 운영하기 위한 체크포인트와 인버터 선정과 관련해 다양한 조언을 들어봤다.

우성철 대표는 태양광 모듈 및 발전시스템을 전공한 박사 출신으로, LG CNS 태양광사업팀에서 시작해 2015년 태양광발전소 개발·운영을 전문으로 하는 우도에너지를 설립했다. 6MW 상주수상태양광 개발, 시공 등 활발하게 태양광발전 사업을 추진하고 있는 전문가다.

우 대표는 “인버터는 한 번 적용하면 20년 이상 장기간 사용하기 때문에 초기비용에 우선순위를 두기보다는 내구성과 브랜드 신뢰성을 고려해야 한다”고 말했다. 이어 “최근에는 기술의 정교함이 차이를 만들어내고 있다”며, “음영으로 인해 일부 모듈의 발전량이 감소하더라도 다른 모듈의 발전량에 영향을 미치지 않도록 하는 옵티마이저 기능에 많은 관심이 모이고 있다”고 말했다.

최적의 태양광발전소 운영을 위한 시스템 개발에 있어 가장 핵심적인 사항은?

최적의 태양광발전소 개발에는 4가지의 중요한 요소가 있다. 태양광 모듈, 인버터, 전기설계, 토목건설 등 모든 요소가 중요하다. 다만, 모듈과 인버터는 20~25년을 사용하기 때문에 자재 선정에 신중을 더할 필요가 있다.

발전소 개발이 완료되고 실제 운영에 있어 주체가 되는 장비는 인버터다. 사용 편의성, 에러 메시지 세분화, 고장 유형 등 고려해야 하는 사항이 많다. 그간의 경험을 바탕으로 살펴보면, 고장 유형은 대부분 계통 이상, 지락, 커넥터 소손이 대부분이다.

특히, 인버터 장비 고장은 팬 고장이 대표적인데, 팬은 단순 소모품으로 보면 된다. 인버터 냉각을 위해 컴퓨터용 작은 팬이 적용된 제품이 많다. 부품 교체 비용보다 출장비가 더 나오는 상황이라 사업자협회 등에서 공동구매로 대응하고 있기도 하다.

그러나 최근에는 화웨이 등에서 팬 없이 방열판으로 설계된 인버터가 출시되고 있다. 잦은 고장 자체가 없어야 하는 것이 정상이고, 팬 등 잦은 고장을 유도하는 부품을 방열판 등으로 해결할 수 있다면 상당한 장점이 될 수 있을 것으로 보인다.

이에 더해 인버터 선정에 있어 체크포인트나 조언 사항이 있다면?

앞서 언급한 바와 같이 A/S가 중요하다. 그러나 A/S가 자주 발생하지 않은 내구성을 갖춘 제품이 좋은 것은 당연지사다. 이에 덧붙여 생각을 공유하자면, 먼저 인버터 통신 및 앱이 잘 작동돼야 한다. 발전소 특성상 원격에서 점검 후 현장출동이 빈번하기 때문이다. 고장 이유를 미리 판별하고 출동하는 것은 비용과 연결되는 중요한 포인트다.

다음으로 인버터 고장률이 적어야 한다. 첨언하자면 LCD 창이 없는 제품이 좋다. 현장에서 LCD를 자주 확인하는 일도 없고 많은 고장 원인이 LCD에서 일어나기 때문이다. A/S 비용만 증가시킨다고 생각한다. 더불어 팬이 없는 제품을 추천한다. 이미 언급했지만 일부 저렴한 팬을 사용한 인버터에서 3~4년 사이 팬 고장이 빈번하게 발생되고 있다.

화웨이 인버터에 대한 평가와 기술 개발 방향에 대한 생각은?

개인적으로 완벽하다고 생각하고 있다. 기술로는 이미 검증된 기업이고, 화웨이가 왜 글로벌 1위 인버터 기업인지는 많은 사용자분들이 직접 확인해 보시면 좋겠다.

아울러 국내 태양광 시장은 건축물을 활용한 산단 지붕태양광 등이 크게 확대될 것으로 예상돼 인버터 옵티마이저 세트 구성이 주목될 것으로 보고 있다. 이러한 기능을 더욱 특화시켜 공급하면 좋겠다고 생각한다.

고출력, 고효율의 태양광 모듈 트렌드에 맞춰 인버터 개발에 요구되는 사항이 있나?

태양광 모듈이 P타입 셀에서 N타입 셀로 변경되고 하프셀+양면발전으로 전환되면서 시스템 전압도 1500V급으로 변경되고 있다. 기존과 비교해 전류가 커지고 전압 또한 높아지면서 커넥터 소손 우려가 커지고 있다. 화웨이 인버터의 커넥터 온도 측정과 AFCI 기술 적용이 이러한 고출력 태양광 모듈 트렌드에 맞춘 기술이라고 본다.

또 1500V 시스템 전압이 적용된 인버터의 경우, 출력에 따른 변환효율의 변동이 크지 않다. 즉, 저출력 상태에서 고출력 상태로 고르게 DC to AC 변환효율을 유지한다. 변환효율은 수익으로 직결되기 때문에 꼭 체크해야 되는 부분이다. 아울러 시스템 전압이 1500V로 올라가면 PID라는 출력저하 현상이 나타날 확률이 높아지는데, 이에 필히 PID 리커버리 기능이 있는 인버터를 선택해야 한다.

현장 인버터 적용에 있어 개선이 필요하다고 생각하는 부분이 있다면?

다소 아쉽게 생각하는 부분이 있다. 국내에서는 3상4선식 380V를 표준으로 삼고 있어 대부분의 국산 제품은 출력이 380V로 고정돼 있다. 해외 제품의 경우 AC 400V, 800V 등 다양하게 구성된 제품들이 공급되고 있는데, 이러한 상황에서는 변압기를 사용해 변환해야 하는 문제와 변압기를 주문 제조해야 하는 경우가 있다.

최근 국내 태양광 산업에서 느끼는 특별한 의견이나 제도적 개선점에 대한 의견은?

최근 정부에서는 RPS 제도 폐지와 함께 새로운 제도 도입을 추진하겠다고 공표했다. 많은 사업주와 관계자들은 FIT 제도 일몰 때와 마찬가지로 혼란에 빠져있다. 신재생에너지 제도는 정부 주도로 추진될 수 밖에 없다. 다만, 불필요한 분란과 혼란을 야기할 필요가 있는가는 되묻고 싶다.

특히, 에너지 분야는 정책의 일관성이 매우 중요한 분야다. 에너지원으로 한 번 투입되면 최소 10년 최대 40년까지 운영되기 때문이다. 정부가 정책의 일관성을 보여주지 않으면 민간에서의 투자는 위축될 수 밖에 없다. 20년이나 되는 운영기간에 물가상승분도 없이 고정된 가격에 사업을 추진하는 것은 굉장히 어려운 일이다. 이번 혼란이 가중되는 이유는 탈출구 없는 운동장에 몰아넣고 장기계약 출구만 존재하기 때문이다. 당장 손해가 눈에 보이는데 갈 수는 없지 않은가.

REC 가격의 고공행진이 수요가 많아 이뤄진 것이라면 공급을 늘려 가격을 잡는 게 시장구조다. 정부가 발표한 내용은 공급을 조정하고 금액을 조정해서 공급하겠다는 것인데 이는 어불성설이다. 정부가 힘써야 하는 분야는 전력계통의 투자, 확장, 첨단 스마트그리드 연구 등 민간이 하기 어려운 분야를 담당하는 게 맞다. 지금이라도 정부는 인허가 절차를 간소화하고 신재생에너지 그리드패리티를 달성할 수 있도록 정책적 지원에 나서야 한다.

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