사막 내 5.5MW 지상 설치 발전소, 칭하이성

청하성의 광활한 고비사막에서, PWSOLAR 회사는 2020년에 5.5MW 규모의 태양광 유틸리티 지상 발전소를 성공적으로 건설하고 운영을 시작하였다. 이 프로젝트는 지역 내 청정 에너지 개발에 새로운 활력을 불어넣을 뿐만 아니라 고산지대에서의 태양광 발전을 위한 표준 사례로서 자리매김하였다. 다음은 프로젝트 배경, 기술 솔루션, 실행 과정, 운영 성과 및 사회적 가치라는 다섯 가지 측면에서의 소개이다.

1. 프로젝트 배경: 고원 에너지 전환의 필연적 선택

청하이성은 독특한 태양 에너지 자원을 보유하고 있으며, 연간 평균 일조 시간이 3000시간 이상으로 태양광 발전 잠재력이 매우 큽니다. 국가의 '이중 탄소' 목표 추진에 따라 청하이성 정부는 청정 에너지 산업을 주요 발전 방향으로 설정하고, 2025년까지 국가 청정 에너지 산업 고지를 구축할 계획입니다. PWSOLAR은 정책 제안에 적극적으로 응답하여 공허현 타라탄 지역에 5.5MW 규모의 지상식 태양광 발전소를 건설하기로 결정하였습니다. 본 프로젝트는 세계 최대 규모의 태양광 단지 핵심 지역에 위치해 있으며, 주변에는 2000만 킬로와트 이상의 설치 용량이 집적되어 있어 큰 규모의 경제성을 갖춘 청정 에너지 클러스터를 형성하고 있습니다.

2. 기술 솔루션: 고효율 및 신뢰성 있는 태양광 시스템 설계

1. 태양광 모듈 선정

본 프로젝트는 330와트의 다결정 실리콘 태양광 패널을 채택하였으며, 그 기술적 특징은 다음과 같습니다:

성숙한 공정: 다결정 실리콘 기술은 낮은 비용과 높은 안정성의 장점을 지니고 있어 대규모 지상형 태양광 발전소에 적합함

고원 적응성: 태양광 패널은 자외선 저항 및 모래바람 저항과 같은 엄격한 환경 시험을 통과하여 해발 3000미터 이상의 지역에서도 안정적인 운용이 가능함

시스템 호환성: 스트링 인버터와 완벽하게 매칭되어 MPPT 동적 추적을 구현하고 그림자 가림으로 인한 손실을 줄임

2. 시스템 아키텍처 설계

발전소는 "블록별 발전 및 중앙집중식 계통 연계" 방식을 채택함:

배열 설계: 1.5MW 단위로 구획하며, 각 단위에는 약 4500장의 330와트 태양광 패널을 설치하고 현지 위도에 따라 최적화된 경사각을 적용함

인버터 시스템: Huawei SUN2000 시리즈 스트링 인버터를 채택하였으며, 다중 MPPT 기능을 통해 발전 효율을 5% 이상 향상시킵니다

에너지 저장 구성: 용융염 열저장 시스템을 위한 예비 인터페이스로, 향후 태양열 복합 발전소로 업그레이드 가능하여 주야간 지속적인 전력 공급이 가능함

3. 혁신 기술 적용

지능형 운영 및 유지보수 플랫폼: FusionSolar 모니터링 시스템과 통합하여 고장 경보 및 발전 분석 등의 원격 관리 기능을 구현

생태 복원 설계: 태양광 패널 아래에 내한성 잔디를 식재하여 식생 피복률을 80%까지 높이고, '판 위에서는 발전, 판 아래에서는 재배'라는 생태 순환 모델을 형성

3. 시행 과정: 고산지대 환경에서의 시공 과제

1. 시공 단계

시기: 2020년 3월 착공, 8월에 계통 연계 완료, 총 공사 기간은 단 5개월

환경 대응:

영하 30℃의 저온 환경을 극복하고 프리캐스트 콘크리트 기초를 사용하여 시공 기간을 단축

고자외선 환경을 위한 태양광 패널에 반사 방지 코팅 설치

모래폭풍 문제 해결 및 자동 청소 로봇 설치

2. 계통 연계 디버깅

계통 연계: 35kV 송전선을 통해 룽양샤 수광복합 발전소에 연결되어 변동성 전원의 출력을 안정화

성능 시험: 240시간 연속 운전 검증 후 시스템 효율이 82.3%에 도달하여 설계 목표를 초과 달성

4. 운영 효과: 경제성과 환경성을 모두 충족하는 윈윈 구조

1. 발전 성능

연간 발전량: 880만 kWh에 달하며, 이용 시간은 연간 1600시간으로 칭하이성 평균 수준을 상회

수익 모델: "전량 계통 연계" 방식을 채택하여 전기 요금은 0.4위안/kWh이며, 연간 수입은 352만 위안

2. 에너지 절약 및 배출 감축

연간 배출 감축: 이산화탄소 배출량 7020톤 감축, 이는 나무 38만 그루를 심는 것과 동일한 효과

자원 절약: 표준 석탄 3520톤 절약 및 이에 상응하는 아황산가스 배출량 105톤 감축

3. 운전 및 정비 비용

지능형 운전 및 정비의 장점: 고장률 0.1% 미만, 기존 집중형 인버터 대비 운전 및 정비 효율 80% 향상

킬로와트시당 전기 요금: 0.25 위안으로 낮춰져 시장 경쟁력 보유

5. 사회적 가치: 다중 혜택의 모범 사례 프로젝트

1. 산업 연계 효과

현지 조달: 태양광 패널, 지지대 등 장비의 60%가 칭하이성 내 현지 기업에서 조달되어 산업 생태계 발전 촉진

고용 창출: 건설 기간 중 200개의 일자리 제공, 운영 및 정비 기간에는 현지 기술 인력 15명을 안정적으로 고용

2. 환경 개선

사막화 방지: 프로젝트 지역의 식생 피복률이 20% 미만에서 65%로 증가하여 "태양광+생태" 복원 모델을 구축함

수자원 보호: 건식 세척 기술을 채택하여 연간 약 25,000톤의 물을 절약함

3. 기술 시범

고산지대 발전소 표준: "고산지대 태양광 발전소 설계 규격" 등을 포함한 3개의 기업 표준 수립

국제 협력: 카자흐스탄 및 몽골과 같은 고원 국가에 기술 솔루션 제공

결론

PWSOLAR사의 5.5MW 규모 지상식 태양광 발전소 프로젝트는 330와트 다결정 실리콘 태양광 패널을 핵심으로 하여, 기술 혁신과 모델 혁신을 통해 청해-티베트 고원 지역에서 '고효율 발전, 생태 복원, 산업 유도'를 결합한 시범 사업을 창출하였다. 본 프로젝트는 청해성 청정에너지 기지 건설에 크게 기여할 뿐만 아니라, 세계 고산지대에서의 태양광 개발을 위한 복제 가능한 중국형 해결책을 제공하고 있다. 14차 5개년 계획 기간 동안 청하성이 신재생에너지 설치 용량 8천만 킬로와트를 돌파하는 가운데, 이 프로젝트는 계속해서 벤치마크 역할을 수행하며 글로벌 에너지 전환을 지원할 전망이다.