트랙커 형태 중에서 고정식, 고정 경사가변식(경사가변식),단축식, 양축식 4가지의 트랙커에 대하여 간단히 알아 보겠습니다.
주로 경험적인 요소를 갖고 적기 때문에 객관적인 것 보다는 주관적인 요소가 포함이 되어 있으니 이해를 하시고 참고만 하시길 바랍니다
1. 경사 고정식 트랙커 : 태양의 고도와 구조물의 경사면을 일정한 각도를 두어서 고정되게 설치.
대부분 정남향으로 태양광 모듈의 구조물(어레이)를 말 그대로 고정을 시키고 구조물(태양광 모듈 면)의 경사 각도는 위도에 따라서 다르나 대략 30~33도의 범위내에서 고정 유지를 시키는 형태를 말합니다. 구조물의 경사 각도를 중부지방은 대략 33도 범위, 남부지방은 30도 정도로 봅니다.
※ 고정 경사가변형이나 단축, 양축형의 발전량을 산출 할 적에 기준(1.0) 트랙커로도 활용합니다.
(장점) 별도로 인위적인 기술이나 인력이 거의 필요가 없어서 유지보수 비용이 저렴합니다.
해마다 여름과 가을에 오는 2~3개의 태풍에 대응력이 좋습니다. 단, 단단한 토목공사와 풍압 및 설압에 대한 구조설계를 근거로 토목과 구조물 설치를 하였을 때에 한 합니다.
(단점) 우리나라의 특성 상 위도와 경도에 맞게 사계절 태양의 고도각을 따라서 태양광 모듈의 경사면과 태양의 고도각을 일치를 시킬 수가 없어서 발전량이 떨어 집니다.
오전 아침과 오후 저녁 무렵의 태양에너지를 받을 수가 없어서 역시 마찬가지의 현상입니다.
※고도각 : 직달로 전달이 되는 태양광선과 수평(지)면(모듈을 설치하였을 시) 사이의 각도를 말하며 수평면과 태양의 중심이 이루는 각도를 말합니다.
2. 경사 가변식 트랙커 : 태양의 고도와 구조물, 어레이(모듈)의 경사면을 변경 시키는 형태
경사 고정형에서 탈피하여서 4계절 태양의 고도각을 중심으로 구조물(어레이)의 경사각을 조절(수동)하여서 최대한의 발전량을 늘이고저 하는 방식입니다.
동절기 구조물 각도는 대략 위도에 따라 다르나 47~52도, 춘추절기 32~37도, 하절기 15~20도를 유지합니다.
(장점) 4계절 직달 태양광의 고도와 모듈의 수평면의 각도를 직각으로 최대한 유지하여서 발전량을 증대를 시킬 수가 있습니다. 반 능동형이라고 볼 수가 있습니다.
고정형에 비하여 대략 3~5% 이내의 발전량이 증대합니다.
(단점) 별도로 인력을 통하여 절기에 따라서 구조물 각도 조절을 해야 합니다. 유지 보수비용에서는 고정형과 별반 차이점이 없습니다.
3. 단(일)축식 트랙커 : 태양의 고도에 맞게 동과 서 방향으로 태양 이동에 따라서 추적하는 방식
(장점) 동쪽에 떠서 서쪽으로 해가 질 때까지 발전을 할 수가 있어서 고정 및 가변식에 비하여 발전량이 증대합니다. 고정식에 비하여 10% 내외로 봅니다.
(단점) 남북으로는 추적이 안되어서 양축형에 비하여 발전 효율이 떨어집니다. 구동장치에 전기를 사용하고 구동 모터의 고장이 발생하여서 추적에 불편이 초래할 수가 있습니다. 유지보수에도 신경을 써야 합니다.
남북으로는 해가 뜨는 고도각의 방향으로 하는 경사도를 수평 혹은 15도 범위에서 경사를 주어서 고정형 형식으로 활용합니다.
4. 양(이)축식 트랙커 : 태양의 고도각에 맞추어서 동서, 남북으로 태양 이동에 따라서 추적하는 방식.
※프로그램 방식과 센서방식이 있습니다. 구체적인 것은 논의를 생략합니다.
(장점) 동서,남북으로 움직이는 태양의 방향을 따라서 궤적을 추적하듯이 하여서 발전 효율이 증대합니다. 고정식에 비하여 10~15%의 효율 증대로 보수적으로 잡아 봅니다.
(단점) 위 단축식과 동일 하나 추적하는 축이 하나 더 있어서 전기사용량이나 고장 발생이 더 일어 날 수가 있습니다(발전량 증대로 전기사용량은 무시해도 됩니다).
설치비용이 고정식에 비하여 구조물로만 기준하여서 배로 더 나오나 발전량 증대를 통하여 상쇄가 가능합니다.
유지보수에 신경을 써야 하고 신속한 대처해 주지 아니하면 그만큼 추적을 못하는 어레이 만큼 발전량에서 고정식 과 같은 발전량이 나온다는 것입니다. 그러나 소수의 트랙커만 그럴 것이니 큰 손실은 아니나 발전소의 모양새 즉 추적하는 것과 미 추적하는 트랙커가 발생하여서 모양새가 안 좋습니다.
강풍과 강설에 잘 대처를 하여야 한다는 부분입니다.
[결 론] 5개 지목(임야,논,밭,과수원,목장용지)에 설치를 할 시에 공급인증서 가중치가 0.7이기 때문에 최대한 발전량을 증대시키는 것이 하나의 대안이라고 봅니다.
건축믈 설치 시 가중치 1.5에 비하여 상대적 박탈감이 오기 때문이죠. 고정식 보다는 위의 설명을 보시고 단축이나 양축형 트랙커 방식을 선택하시는 게 좋습니다. 그러나 구조물의 설치 비용이 고정식에 비하여 배로 더 나오고 설치하여야 할 부지(땅)의 면적도 마찬가지이고 토목이나 기타의 비용이 더 나오면서 유지 보수에도 더 신경이 쓰이고 비용 발생도 고려해야 합니다.
단축식이나 양축식 트랙커에서 지역에 따라서(남해안, 서해안, 제주, 동해안) 강풍과 강설에 대한 대비책을 충분히 하는 기술력의 제품과 서비스 망에 대한 염두를 두고 사용해야 합니다.
발전량 증대와 발전소 구조물(모듈)의 안전과 유지보수라는 측면을 잘 생각하여서 선택을 하여야 할 겁니다. 즉 지역이 내륙이고 바람이 잦아 지는 지역이라면 단축 및 양축식 설치를 고려해 볼 수가 있습니다. 특히 땅에다 설치하는 5개 지목에서 말입니다.
이상입니다. 감사합니다.
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