태양광 발전소

태양광발전소. 솔라파크라고도 함. 건물에 수렴된 것이 아니라 교외에 대규모로 조성된 시설을 말한다. 축산업과 병용하는 경우도 있다.

축산업과 솔라파크 콤비시설. 출처: https://www.flickr.com/people/38260942@N02

크게 세가지 유형이 있다.

  • 고정된 구조: 최적의 각도로 태양을 향하게 설치한 고정된 구조 
  • 트레커 시스템: 태양을 따라 회전하는 방식.
  • 수직형 bifaziales Modul: 태양에너지를 양면으로 이용. 이 방법을 적용하면 토양이 거의 훼손되지 않음. 토양 이용률 90% 이상. 2015년 Saarland에 파일럿 시설 조성됨.

수상 태양광 발전소도 있으나 아직 시작 단계. 중국 Huainan에 설치했다. 수상 부유방식은 물로 냉각시킬 수 있다는 장점이 있다. 한국 고흥에도 2020년 12월에 25MW급의 수상태양광발전소가 준공되었다.

태양광발전소는 공간효율이 매우 높다. 예를 들어 에너지식물에 비하면 면적당 25-65배의 에너지를 생산한다.

수직 양면 패널. 출처: Jana309, CC BY-SA 4.0

독일 현황:

법적 근거:

  • EU 2017, 37조와 48조에서 태양광발전소(솔라파크)에 대해 규정했다.

입지적 조건:

  • 이미 포장된 면적, 즉 도로, 주차면적, 매립지, 옥외 적치장 등에 설치된 포토볼타익 발전소의 전력도 매입 대상이 된다. 
  • 오염된 토지 – 구 산업지, 교통용지, 주거지 또는 군사시설지 또는 구 광산지 등이 이에 속함
  • 고속도로변, 철도변에 건설하되 도로, 철도 와의 거리 110 미터까지로 규정하고 있다.
  • 농경지, 목초지에도 건설이 가능하나, 단 유럽연합에서 정의한 (75/268/EU) 불리한 입지의 농촌 지대라는 기준에 부합해야 한다.
  • 기초: 토양 포장률이 매우 근소하여 평균 0.05%에 못 미친다. 패널 열 사이의 땅은 훼손되지 않으므로 이를 통해 생태성이 향상된다. 

허가:

건설 시에는 해당 지자체의 허가절차를 거쳐야 한다. 또한 토지이용계획에서 “특수용도지 솔라”로 지정되어야 한다. 지구단위계획을 수립하여 건설법적 근거를 마련해야 한다. 이때 환경에 미치는 영향과 공간의 조화감을 판단하며 기관참여와 공공참여의 절차를 거쳐야 한다. 시설의 공간적 규모, 공간 소모율, 자연침해조정계획 등이 관건이 된다. 자연침해조정계획을 통해 자연풍경에 조화되는 방법과 생태기능 향상 방안 등을 제시해야 한다. 지구단위계획이 통과되면 이어 허가절차가 따른다.

환경기준:

태양광 산업연맹UVSUnternehmensvereinigung Solarwirtschaft에서 2005 NABU와 함께 솔라파크 설치에 관한 환경기준 발표(3쪽 분량)하고 2010년에 업데이트함. 이를 통해 추가적으로 입지 선정시에 이미 오염된 토양, 생태적 가치가 매우 낮은 곳을 우선 고려하고 언덕 등 눈에 잘 뜨이는 곳은 피해야 한다고 제언.  

조성 방식 기준:

패널 하부나 패널 사이에 식물 생장이 가능하도록 조치. 농약 살포 금지. 시설 계획 시 자연보호 단체를 계획에 조기 참여시켜야 하며 경우에 따라 주요 조류지역Importand Bird Area에 대한 영향 평가를 실시해야 한다. 

운영 기준:

모니터링을 통해 자연생태기능 상태를 매년 체크해야 하는데 법적 기준보다 엄격하게 운영하여 스스로 책임질 것을 요구하고 있다.[1]https://www.nabu.de/umwelt-und-ressourcen/energie/erneuerbare-energien-energiewende/solarenergie/04300.html

생태적 부가가치:

2013년 연구결과에 다르면 솔라시설은 오히려 지역의 생물종 다양성 증가에 기여한다. 농경지나 목초지에 비해 오히려 생태성이 높아졌음이 밝혀졌다. 비오톱 근처 500m 거리 내에서는 생물종이 서식지를 솔라파크까지 확장하는 현상을 보였다. 시설이 오래될수록 종다양성이 높아진다. 이동성 동물, 나비 등이 방해받지 않고 서식할 수 있는 곳으로서 집중적 경작지에 비해 동식물의 서식 조건이 유리하기 때문.

핵발전소나 석탄화력발전소에 비해 솔라파크는 여론에서 거의 거론되지 않지만 공간 소모 등을 비판하는 사람들이 더러 있으며 풍경 미학을 비판의 기준으로 삼기도 한다. 농경지 풍경이 더 아름다운 건 사실이나 농경지에 비하면 솔라파크의 면적은 거의 없는 것과 다름없는 적은 비율. 또한 종다양성이 증가한다는 생태적 부가 가치도 고려해야 한다.

아그리포토볼타익 Agri-photovoltaik

아그리 포토볼타익은 농경지에 태양광 발전소를 설치하는 것을 말한다. 이탈리아에서는 이미 Food and Energy라는 이름으로 상용화되었다. 독일에는 보덴제 유역의 Heggelbach 농가연합에서 2016년부터 구현하고 있다.

패널을 지상 5미터 이상에 설치하여 기존의 경작법이 방해받지 않으며 전력 생산 및 판매. 프라이부르크의 프라운호퍼 솔라에너지 연구원에서 고안하여 제안함. 독일연방 문교부/ 농업부에서 지원.

감자, 호펜, 샐러드 등은 솔라 패널 하부에서 오히려 더 잘 자라며 보리, 유채, 배추 등도 패널 그늘의 영향을 거의 받지 않음. 다른 작물은 패널 하부에서 20% 수확량 감소. 농경지와 솔라파크의 콤비네이션에 대해 현재 다각도로 연구 진행 중이다. 수직형 모듈이 적합하며 이때 토양이 거의 훼손되지 않고 면적 이용률 90% 이상에 도달할 수 있다. 2015년 Saarland에 파일럿 시설 조성되었다.[2]https://www.photovoltaik.org/beispiele/freiflaechenanlage

아그리 포토볼타익. 목초지 생산성 향상. 출처: Max Trommsdorff, CC BY-SA 4.0

전기매입:

독일 태양광 전기 매입 가격은 현재 8 센트/kWh, 단 최대 발전량 100kWh까지만 전력망에 판매할 수 있다. 이를 초과하면 발전자가 직접 판매해야 함. 소비자에게 직판하는 것이 아니라 도매상, 즉 전력 거래소 면허가 있는 송전망 운영자와 계약을 체결해야 한다. 750kWh까지는 차액을 지급받을 수 있다(시장 인센티브를 지급 받음. 판매자에게는 프리미엄이고 소비자에게는 전력부담금이 됨.).

750kWh가 넘는 대규모 솔라파크의 경우 공개 입찰하며 이때 프리미엄을 가장 낮게 요구하는 발전자가 따내게 된다. 2014년 솔라파크 입찰제도를 도입한 후 자유경쟁이 시작되었으나 상황은 좋은 편. 입찰에 참여하는 업체가 많아졌다. 즉, 솔라파크에 투자하려는 자본이 증가하는 추세로서 솔라에너지 구축 목표를 이미 상위했다.

 

아그리포토볼타익 모식도. 출처: IKZ.de

 


© 써드스페이스 환경백과/재생에너지/솔라파크

 

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각주[+]

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