디지털화‧보안‧신뢰 등 키워드로 태양광 산업 성장 기대
화웨이가 2025년 스마트 태양광 발전 분야의 10대 이슈를 예측했다.
앞으로 5~10년 동안 재생에너지는 전력망의 주요 공급원으로 역할을 강화해 나갈 전망이다. 화웨이는 그 가운데서도 태양광 발전의 미래에 집중했다. 태양광 분야가 전체 에너지 생산에서 차지하는 비중이 점점 커지면서 발전 자산 전반에 걸쳐 안전, 신뢰도 및 비용 효과성을 보장하는 것이 최우선 과제가 될 것이라는 전망을 내놓았다.
인공지능(AI), 클라우드, 빅 데이터 및 5G 같은 새로운 ICT가 빠르게 발전하는 가운데, 전기·전자 기술의 최신 경향을 고려한 화웨이는 각 분야 전문가들과 손을 잡고 ‘2025년 스마트 PV의 10대 신기술 이슈’를 발표했다.
◆발전설비의 디지털화=앞으로는 5G와 클라우드 같은 디지털 기술이 빠르게 발전하면서 2025년에는 태양광 발전소 중 90%가 완전 디지털화될 것으로 화웨이는 전망했다. 이를 통해 태양광 발전소가 보다 간단하고 지능적이며 효율적으로 관리될 것으로 관측했다.
◆태양광 중 70% 이상에 인공지능 도입될 것=AI와 태양광 설비가 심층적으로 통합됨에 따라 장비 간 상호 감지와 연결이 촉진될 전망이다. 이를 통해 발전과 O&M 효율성이 향상될 것으로 화웨이는 내다봤다. AI 진단 알고리즘을 바탕으로 태양광 모듈과 장비 오류의 선제적인 파악과 보호, 대량 발전소 데이터와 에너지 수율 향상을 위한 자가 학습을 바탕으로 하는 추적기 알고리즘 최적화 등 광범위한 개선이 이뤄질 것으로 기대했다.
◆태양광 발전소 무인화 가속=AI와 사물 인터넷(IoT) 시대가 도래함에 따라 지능형 제품과 서비스가 전체 PV 솔루션에 편리성을 부여할 전망이다. 드론 검사와 로봇 기반 자동 O&M의 정확도는 높아지게 된다. 이 같은 환경을 바탕으로 미래의 태양광 발전소는 완전 무인으로 가동될 것이라는 게 화웨이 측의 설명이다.
◆전력망 선제적 지원해야=화웨이는 향후 5년 동안 태양광 발전소가 전력 그리드 지원 역할을 해야 한다고 강조했다. 이를 위해 고속 주파수 조정 등 망 분야에서의 역량을 강화해야 한다는 것.
◆ESS 연계비중 30% 달성=재생에너지의 전력망 연계가 늘어나면 주파수 조정과 에너지 저장에 대한 필요성이 높아지고 있다. 배터리 비용의 하락과 함께 앞으로는 에너지 저장이 태양광 시스템과 함께 작용, 2025년에는 ESS와 결합된 태양광 시스템 비중이 30%를 넘을 것으로 기대했다.
◆주택시스템의 가상 발전소(VPP) 연계=앞으로 5년 간 5G, 블록체인 및 클라우드 서비스 같은 ICT가 분산 발전소에 광범위하게 적용돼 협력 관리를 위한 VPP를 구성할 것으로 화웨이는 내다봤다. 이와 관련 전력 시스템의 일정, 거래 및 보조 서비스에 참여할 전망이다.
◆아크차단기 필수될 것=태양광 발전소가 더욱 광범위하게 적용됨에 따라, 건물과 개인의 안전이 주요 관심사로 부상할 것으로 예상했다. 화웨이에 따르면 태양광 설비에서 발생하는 아크의 위험이 업계에서 긴박한 문제로 떠오르고 있다. 이 같은 위험을 완화하기 위해 아크차단기를 태양광 옥상 시스템의 기본 기능으로 적용하고, 국제 산업표준에 통합시킬 것으로 기대했다.
◆인버터 전력밀도 50% 증가=태양광 발전의 균등화발전비용(LCOE)이 낮아지는 경향이 이어지면서, 단일 모듈의 전력을 높이고 인버터 유지관리의 간소화에 대한 필요성이 발생할 것이라는 분석이다. SiC와 GaN 같이 와이드밴드갭 반도체의 연구에서 획기적인 결과가 나오고, 나아가 제어 알고리듬이 발전함에 따라 5년 이내에 인버터 전력 밀도가 50% 이상 증가할 것으로 예상했다.
◆태양광 모듈화 늘어난다=인버터, PCS 및 에너지 스토리지 장비는 태양광 발전소의 핵심 부품이며, 전체 발전 시스템의 가용성에 큰 영향을 미친다. 화웨이는 보다 유연한 설치, 원활한 확장 및 전문가가 필요 없는 유지관리를 지원함으로써 O&M 비용을 크게 줄이고, 시스템 가용성을 높이는 모듈성 설계가 주류로 자리 잡을 것으로 내다봤다.
◆보안 및 신뢰도가 키워드=세계시장에서 태양광 발전소의 누적 용량이 증가하고, 네트워크 아키텍처의 복잡성이 커짐에 따라, 태양광 발전소의 네트워크 보안 위험에 대한 관심이 높아지는 추세다. 태양광 발전소의 사용자 프라이버시와 보안에 대한 요건이 더 엄격해지는 추세에서 볼 때 앞으로 태양광 발전소는 신뢰도, 가용성, 보안, 안전성, 회복 탄력성 및 프라이버시 측면에서 보안과 신뢰도 역량을 갖춰야 할 것이라고 화웨이는 조언했다.