수직형 태양광과 경사형 태양광의 실적 비교

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경사형의 70% 수준이라고 하면...

농사와 병행해서 해볼만한 수치라고 판단한다. 

단 국가적 차원에서...개인적으로는 한계가 있어보인다. 

말로만 듣던 그 수직형 태양광, 1년 동안 테스트 해봤습니다.

​

📌 1년 동안 테스트한 수직형 태양광 발전의 핵심 결과는?

수직형 태양광은 경사형 대비 발전량은 70~75% 수준이지만, 눈이 많은 12월과 고온의 8월에 유리하며 농사와 병행 가능한 친환경적인 장점이 있습니다.

 

💡 수직형 태양광이 경사형 대비 발전량이 적음에도 유리한 상황은?

• 12월: 눈이 쌓일 염려가 없어 경사형보다 유리합니다.

• 8월: 한낮 뜨거운 시간보다 덜 뜨거운 오전에 발전량이 높아 효율적입니다.

 

 

 

목차

말로만 듣던 수직형 태양광, 1년 테스트 결과 분석

1. 테스트 설비 구성 및 목표 설정

2. 시간대별 발전 패턴 비교 분석

3. 수직형 태양광이 유리했던 시기 및 원인 분석

3.1. 겨울철 (12월)의 유리함

3.2. 한여름철 (8월)의 유리함

4. 양면 모듈의 전면 vs. 후면 발전량 차이 분석

5. 모듈 이중 배치 시 상하단 발전 효율 비교

6. 연간 발전량 비교 및 수익성 예측

7. 수직형 태양광의 농지 활용 가치 및 결론

 

말로만 듣던 수직형 태양광 발전의 실제 성과가 궁금하다면, 1년간의 심층 테스트 결과를 확인해 보세요. 경사형 대비 발전량은 70~75% 수준이지만, 눈이 많이 오는 겨울철이나 한여름 고온기에 안정적인 발전이 가능하다는 실용적인 인사이트를 얻을 수 있습니다. 특히 양면 모듈의 전면과 후면 발전량 차이, 그리고 모듈 단 배치 시 아래 단이 더 높은 발전 효율을 보이는 구체적인 데이터는 수직형 태양광 설비를 계획 중인 분들에게 수익성 판단과 최적 설계를 위한 핵심 지침이 될 것입니다.

 

말로만 듣던 수직형 태양광, 1년 테스트 결과 분석

태양강도사 최소입니다. 본 문서는 수직형 태양광 발전 설비에 대한 1년간의 심층 테스트 결과를 시간 순서에 따라 체계적으로 정리합니다.

 

1. 테스트 설비 구성 및 목표 설정

1. 테스트 배경: 양면 모듈이 대세가 됨에 따라, 수직으로 태양광을 설치했을 때 동쪽/서쪽 발전량과 정남향 경사면 발전량의 차이를 비교하고자 실험을 진행하였습니다.

 

1. 테스트 진행 방향: 본 설비는 정남향을 기준으로 테스트를 진행하였습니다.

 

1. 설비 가동 시점: 설비는 2023년 11월 말에 가동을 시작하였습니다.

 

1. 사용 모듈: HD 현대에너지솔루션의 500W 양면 모듈이 사용되었습니다.

 

1. 수직형 태양광 세트 구성:

   1. 양면 모듈 12장을 사용하여 총 6kW가 한 세트로 발전하고 있습니다.

   2. 수직형 태양광은 총 18kW가 가동 중에 있습니다.

 

1. 경사형 태양광 비교 세트 구성:

   1. 경사형 태양광 역시 HD 현대에너지솔루션의 500W 양면 모듈 총 12장(6kW)으로 운영 중입니다.

   2. 경사각도는 테스트를 위해 15도로 설정되었습니다.

 

1. 인버터: 금비전자의 3kW 인버터 두 대를 설치하여 6kW를 개별적으로 가정하고 있습니다.

 

2. 시간대별 발전 패턴 비교 분석

1. 정남향 경사형 태양광: 일반적으로 오전 11시, 12시, 오후 1시에 가장 많이 발전되는 피크 타임을 가집니다.

 

1. 수직형 태양광: 오전 9시와 오후 3시에 가장 높은 발전량이 나타났습니다.

 

1. 발전량 그래프 형태:

   1. 경사형 태양광은 발전량 피크가 한 개인 형태(단일 봉우리)로 그려집니다.

   2. 수직형 태양광은 낮은 피크가 두 개인 형태(이중 봉우리)로 나타납니다.

 

1. 특이점: 수직형 태양광의 경우, 정오인 12시가 가장 발전이 안 되는 시간대로 관측되었습니다.

 

1. 간극 축소 시점: 1년 발전 데이터를 분석한 결과, 경사형 태양광과 수직형 태양광의 발전량 간극이 줄어드는 시점이 두 차례 있었습니다.

 

3. 수직형 태양광이 유리했던 시기 및 원인 분석

 

3.1. 겨울철 (12월)의 유리함

1. 시기: 첫 번째로 간극이 줄어든 월은 12월이었습니다.

 

1. 환경: 12월은 지역별 편차가 있지만 대부분 눈이 오는 시기이며, 테스트 지역인 전라북도 역시 12월이나 1월에 눈이 많이 내렸습니다.

 

1. 경사형의 문제점: 눈이 쌓일 경우, 경사형 태양광은 일정 시간이 지나야 눈이 미끄러져(슬라이딩) 제거됩니다.

 

1. 수직형의 장점: 수직형 태양광은 눈이 오더라도 눈이 쌓일 염려가 없어 눈이 오는 지역에 더 유리하다고 판단됩니다.

 

3.2. 한여름철 (8월)의 유리함

1. 시기: 두 번째로 간극이 줄어든 시기는 8월이었습니다.

 

1. 환경: 한국은 7월 말부터 8월까지 매우 더운 시기입니다.

 

1. 경사형의 문제점:

   1. 가장 발전이 잘되는 시간대가 가장 뜨거운 시간대와 겹칩니다.

   2. 모듈 표면 온도가 높아져 해가 비추더라도 발전량이 떨어지는 현상이 발생합니다.

 

1. 수직형의 장점:

   1. 수직형은 오전과 오후에 발전이 집중되므로 한낮의 가장 뜨거운 일사를 직접 받지 않고 발전합니다.

   2. 이로 인해 모듈 표면 온도가 경사면 태양광보다 낮게 유지됩니다.

   3. 바람 냉각 효과를 더 잘 받고, 양면으로 열을 발산하여 발전 환경이 개선됩니다.

 

4. 양면 모듈의 전면 vs. 후면 발전량 차이 분석

1. 실험 설계: 전면과 후면의 발전량 차이를 파악하기 위해, 한 세트는 전면이 오전에 향하도록, 다른 세트는 전면이 오후에 향하도록 비치하여 발전량 차이를 측정했습니다.

 

1. 예상: 후면에는 모듈 프레임이나 정션 박스, 배선 공간 등이 있어 발전량 저해 요소가 많으므로 전면보다 발전량이 떨어질 것으로 예상되었습니다.

 

1. 실제 측정 결과: 전면을 100%로 보았을 때, 후면은 약 60%의 발전량을 기록했습니다.

 

1. 실용적 팁 (태양광도사 꿀팁):

   1. 서해안 지역은 오후 해가 유리하므로 오후에 전면을 배치하는 것이 좋습니다.

   2. 동해안 지역은 오전 해가 유리하므로 오전에 전면을 배치하는 것이 좋습니다.

   3. 이러한 지역적 특성을 참고하여 수직형 태양광을 설치하는 것이 유리하다고 판단됩니다.

 

5. 모듈 이중 배치 시 상하단 발전 효율 비교

1. 실험 내용: 모듈을 2단으로 배치했을 때 윗단과 아랫단 중 어느 쪽의 발전이 더 잘 될지 고민하여 테스트를 진행했습니다.

 

1. 결과: 윗단과 아랫단의 발전 차이는 미묘했으나, 아랫단의 발전이 더 높게 나타났습니다.

 

1. 원인 분석: 양면 모듈의 특성상, 대지에서 반사되는 채광량을 아랫단이 조금 더 잘 받을 수 있기 때문으로 분석됩니다.

 

1. 설계 시사점: 수직형 태양광 설계 또는 설치 시 이 결과를 참고하면 더 나은 설비 설치에 도움이 될 수 있습니다.

 

6. 연간 발전량 비교 및 수익성 예측

1. 연간 발전량 비교: 경사형 태양광을 100%로 보았을 때, 수직형 태양광은 연도별 차이가 있지만 대략적으로 70%에서 75% 수준으로 발전됩니다.

 

1. 평균 발전 시간 환산:

   1. 경사형 태양광이 1년 365일 동안 하루 평균 약 3.7시간 발전한다고 가정합니다.

   2. 수직형 태양광은 70% 수준인 하루 평균 약 2.59시간 발전하는 것으로 환산됩니다.

 

1. 경사형 태양광 100kW급 수익성 추정 (보수적):

   1. 계산식: 100kW×3.7(시간)×365(일)×(SMP 100원+RC 70원)×1.2 (가중치, 100kW 미만)100kW×3.7(시간)×365(일)×(SMP 100원+RC 70원)×1.2 (가중치, 100kW 미만)$100\text{kW} \times 3.7 \text{(시간)} \times 365 \text{(일)} \times (\text{SMP} \ 100\text{원} + \text{RC} \ 70\text{원}) \times 1.2 \text{ (가중치, 100kW 미만)}$

   2. 연간 예상 수익: 약 2,400만 원 발생.

   3. 월 평균 수익: 약 200만 원 발생.

 

1. 수직형 태양광 100kW급 수익성 추정 (보수적):

   1. 계산식: 100kW×2.59(시간)×365(일)×(SMP 100원+RC 70원)×1.2 (가중치)100kW×2.59(시간)×365(일)×(SMP 100원+RC 70원)×1.2 (가중치)$100\text{kW} \times 2.59 \text{(시간)} \times 365 \text{(일)} \times (\text{SMP} \ 100\text{원} + \text{RC} \ 70\text{원}) \times 1.2 \text{ (가중치)}$

   2. 연간 예상 수익: 약 1,700만 원 추정.

   3. 월 평균 수익: 약 140만 원 추정.

 

7. 수직형 태양광의 농지 활용 가치 및 결론

1. 에너지 자립과 식량 안보의 조화:

   1. 농지에 태양광을 설치하는 것이 에너지 자립을 위해서는 불가피합니다.

   2. 동시에 식량 자급도를 유지하기 위해서는 농지를 줄여서는 안 됩니다.

 

1. 수직형 태양광의 장점: 수직형 태양광이 잘 개발 및 설치된다면, 농사를 지으면서 동시에 태양광 발전을 할 수 있어 일석이조의 효과를 얻을 수 있는 사업 모델로 볼 수 있습니다.

 

1. 마무리: 태양광도사가 오랫동안 기획하고 시간과 자금을 투입한 프로젝트 결과를 공유했으며, 앞으로도 태양광에 대한 궁금증이 있다면 함께 실험하고 결과를 보여드리기 위해 노력할 것을 다짐했습니다.

 

https://www.youtube.com/watch?v=HWuJecQKWVU