왜 수상태양광발전소를 만들어야 하는가?
산지 또는 농지에 태양광 발전소를 설치할 경우에
1) CO2의 흡수원인 산림 및 농지의 잠식이 불가피하고
2) 자연경관을 훼손하기 쉽고
3) 난개발에 따른 산사태 원인 제공, 토사유출, 생태계의 교란할 수 있으며
4) 농업생 산량의 감소로 인한 식량안보를 위협할 수 있을 뿐 아니라 농촌의 기간 산업의 붕괴를 불러와 지방 농촌의 소멸을 부추길 위험이 있다.
담수인 저수지나 댐 또는 해수인 공유수면 내측에 수상태양광발전소를 설치할 경우에
1) 앞서 지적했던 네가지의 문제에 노출되지 않으면서도 청정에너지를 생산할 수 있을 뿐 아니라
2) 육상에 설치했을 때 보다 10% 이상 발전량이 증가하고
3) 수분증발억제 기능으로 기후변화로 저수지 댐의 물 부족 현상을 대폭 줄일 수 있고
4) 필요 이상의 일사량을 줄여 높은 온도에서 발생하는 녹조와 적조를 예방할 수 있으며
5) 어류의 산란율을 높여 어족자원의 증가에 기여할 뿐 아니라 적당한 빛 차단으로 서식환경을 개선하기 때문에 수중생태계의 활성화에 기여할 수 있다
6) 또한 부력을 이용하여 적은 동력으로 태양광 패널을 회전시킬 경우 15% 이상 발전량이 증가하는데, BK에너지는 회전식 수상태양광 발전 시스템으로 산업부로부터 신기술(NET)을 인증받는 등 특허기술을 다량 보유하고 있는 대한민국의 혁신기업이다.
수상태양광 발전소의 개발잠재력은?
세계 태양광 시장에서 한국이 차지하는 비중은 1% 내외로 미미하기 때문에 BK에너지는 10년 전부터 세계시장 진출을 염두에 두고, 물 위에 태양광발전소를 설치할 경우 일어날 수 있는 다양한 문제점을 보완하기 위한 기술개발에 집중해 온 결과 현재 세계의 많은 나라들로부터 러브콜을 받고 있다.
WORLD BANK는 6년 전인 2018년 “세계 수상태양광 시장보고서”를 통해 담수의 10%에 수상태양광을 설치할 경우 원자력 발전소 4,044개를 설치하는 것과 같은 4,044GW의 친환경 발전소를 만들 수 있는 개발잠재력이 있다고 발표하였으며, 대륙별 개발잠재량과 연간 발전량을 아래와 같이 제시하였다.
바다에도 해상태양광을 설치할 수 있는가?
BK에너지가 개발한 인공지능 영농형 태양광은, 기존의 영농형 태양광발전소는 설치비용이 노지형 태양광발전소 대비 1.5배 이상 많은데 비하여 전기 생상량에서는 큰 차이가 없음에도 부지는 2배 이상 많이 사용하는 단점을 개선하였다.
바다에 설치하는 해상태양광은 입지 선정에 신중을 기해야 하는데,
1) 태풍이 올 때 태양광발전소가 파손될 위험이 크기 때문에 외해(外海)로부터 밀려오는 높은 파도와 강한 바람을 섬 또는 육지에서 피해를 최소화할 수 있는 자연 만(灣)으로 사방이 둘러 쌓여 있는 바다 또는 적도처럼 태풍이나 허리케인 같은 큰 바람이나 파도가 없는 안전한 지역이어야 하고
2) 선박의 정박지나 항로가 아닌 지역에 설치하여 항해 또는 정박하는 선박들의 운항과 정박에 피해를 끼치지 않는 지역이어야 하고
3) 염분과 조분으로부터 태양광 패널의 오염을 방지할 뿐 아니라 낮은 연간 강우량으로도 세척이 가능하면 더욱 좋은 입지라 할 수 있다.
BK에너지가 개발하여 특허 등록한 친수성 무기질 나노코팅기술을 적용하면 패널 오염으로 인한 발전량 감소를 방지할 수 있어 수익성이 보장된 더 해상태양광발전소를 만들 수 있다.
해상태양광발전소의 장점으로는 육상에 태양광발전소를 설치할 경우 작은 면적으로 나뉜 수많은 필지의 지주들에게 임대 또는 매입해야 하기 때문에 부지를 확보하는데 많은 시간이 소요될 수 있는 단점이 있는 반면에
1) 해상의 공유수면은 대부분 국가 소유이기 때문에 해양수산부 또는 지방자치단체의 점사용 허가만으로 넓은 면적에 태양광발전소를 설치할 수 있다는 장점이 있다.
2) 규모의 이익(투입규모가 커질수록 장기평균비용이 줄어드는 현상을 말하며 생산량을 증가시킴에 따라 평균비용이 감소하는 현상을 의미한다. 규모의 경제(businessnomies of scale)라고도 한다)이 커진다.
BK에너지는 경남 고성군의 당항만, 말레이시아 사바주의 Salut과 Kudat의 공유수면, 모로코의 Dakhla, 나이지리아의 Lagos Lagos Lagoon, 영국의 Swansea City 공유수면, 인도네시아의 Pasirputih 앞 공유수면 해상태양광발전소 개발 사업을 진행하고 있다. 특히 모로코의 Dakhla에는 유럽이 필요로 하는 청정수소 생산기지 역할이 그리고 말레이시아의 Kudat은 한국과 일본에 필요한 청정수소 생산기지 역할이 기대되는 미래유전이라 할 수 있다.
염해, 조분, 파도, 강풍, 유속은 어떻게 극복할 것인가?
바다 속에는 다양한 어류들이 살고 있는데, 물 위에 태양광발전소를 설치할 경우 물속의 그늘이 형성되기 때문에 어류가 군집한다는 사실이 이미 검증되었다. 새들의 먹거리가 있으면 많은 새들이 해상태양광발전소를 먹이 사냥의 거점으로 여길 수 있는 즉 생존의 터전이 되다 보니 태양광 패널은 뜻하지 않게 새똥의 오염에 취약할 수밖에 없는 사례들이 여러 현장에서 확인되었다. 또한 바다의 염분은 철뿐만 아니라 스테인레스도 녹슬게 한다. 대한민국의 선조들께서는 이미 12세기 이전에 청자가 바닷물 속에 수백년간 빠져 있어도 고유의 색깔을 보존할 수 있는 유약을 개발하였다. BK에너지는 청자와 백자에 사용하였던 유약기술을 계승 발전시킨 친수성 무기질 나노코팅기술이라는 해상태양광발전소의 염분과 조분 피해를 방지할 수 있는 기술 개발에 성공하였다.
해상태양광을 설치하기 위해서는 지난 50년 동안의 태풍의 빈도와 최대 풍속 및 파고 등을 조사한 후 구조설계, 구조해석, 유동해석 등을 통해 강풍과 파랑 속에서도 파손되지 않는 안전한 태양광발전소를 만들어야 한다. 또한 해상의 강한 유속에 태양광 발전소의 안전율을 높일 수 있도록 물의 흐름을 분산시키고 장기간 햇볕에 노출되는 부력체가 갈라지거나 깨지지 않도록 하는 기술, 그리고 해상태양광 밖에서 파도를 소파시키는 부유식 방파제 기술까지 개발한 BK에너지는 5대양 6대주의 수상과 해상에서 청정에너지를 생산하기 위해 어려운 여건 속에서도 굴하지 않고 도전을 이어 나가고 있다.