MW급 대용량 태양광 발전소 설계 및 부지선정 방법에 대한 연구

Abstract

최근 정부의 신재생 에너지(태양광, 풍력, 바이오, 연료전지 발전 등) 보급 확산 정책에 힘입어 태양광 발전소 건설이 활발히 진행되고 있다. 정부에서는 2030년 20%의 신재생에너지 의무 발전량 달성을 위해 관련법을 제정하고 2018년 6월 30일 부로 속칭 “에너지 상위법”을 제도화 하여 지침을 각 지자체에 하달하고 있다. 이러한 상황에서 신재생 에너지 중 친환경적이고 상업용으로의 접근성이 쉬운 태양광 발전소를 건립 하고자 하는 개인 및 단체가 증가하고 있으며 한국에너지공단에서는 “농촌태양광 지원사업”등 정부 산하기관 및 충청북도를 비롯하여 최근에는 영덕군이 '에너지 농어업 융복합 클러스터 조성사업'을 기공하는 등 각 지자체에서도 지원을 아끼지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 MW급의 대용량 발전소 설계에 대한 전반적인 지식 전달과 발전소 건립에 발생할 수 있는 기술적인 문제점 외에도 부지의 선정법에 관한 사항 그리고 주민 민원해결 등의 방법에 대해서도 그간의 노하우를 간단하게 정리하였다. 태양광 발전소를 경제적으로 건설하려면 앞서 언급한 부지선정 외에도 모듈의 용량 및 가격에 따른 선정기준과 중앙집중식 또는 분산형 인버터의 선정에 관한 사항, 그리고 500kW이상의 태양광 발전소에서의 수배전반의 선정이 중요하다. 구조물, 기초, 배수로, 펜스 등에 관한 사항들을 결정하게 되면 품셈계산을 통해 인건비를 산출하고 이윤을 선정하여 총 공사비를 산출하게 된다. 이때 총 공사비가 원하는 경제성에 못 미칠 수가 있기 때문에 모듈 배치에 따른 일조량과 공사비, 파이낸싱에 따른 경제성 분석을 통해 수정 보완 설계해야 한다. 이러한 태양광 발전소 설계에 관한 전반적인 사항은 현행 RPS제도와 대폭 증가하고 있는 다양한 파이낸싱 프로그램(론, PF, 정부지원자금 등)에 따른 분석이 없는 실정이다. 이러한 실정에서 본 논문에서는 MW급의 발전소 건설시 앞서 언급한 전반적인 설계법 외에도 기타 건설중 발생되는 사항에 대해서도 핵심 부분만을 추려 연구해 보았다. 마지막으로 대용량 태양광 발전소는 한번 준공을 거치면 최소 20년 이상 최대 30년가량의 발전소를 운영유지관리 해야 하기 때문에 기초 토목에서부터 모듈 및 인버터의 품질과 선택 그리고 유지보수의 방법이 매우 중요하다. 따라서 장기간의 안정적인 발전소를 운영하기 위한 기본적인 방법에 대해서도 연구 및 기술을 해 보았다.