2018년에 시설하는 태양광패널의 발전 효율(?)이 16%/ 국내 인증된 실리콘 결정질 단결정, 다결정 태양광발전모듈의 효율

이름없는 무슨 조합이니 하는 데서 사다 시공하는 것이라면 받아보고 나서 알았겠지만, 이건 제품 정보를 보니 꽤 이름들어본 전문 회사것인데 생각보다 %가 높지 않다. 그래서 조금 알아본 것이다.

아래 글은 일반인이 이것저것 찾아 알아가며 적어간 것입니다. 전문가의 글이 아니므로 틀린 곳이 많습니다, 읽을 때 주의해주세요.

연구실레벨에서는 단가싼 대안으로 연구 중이라는 페로브스카이트소재도 20%를 넘겼다 하고,

페로브스카이트 태양전지 세계 최고 효율 4번째 갱신
석상일 에너지 및 화학공학부 특훈교수팀, Science 최신호에 광전효율 22.1% 보고
3개월 만에 Science 연이어 연구결과 출판… 조기 상용화 기대감 높아져
2017.06.30 UNIST
이 기술을 적용해 면적을 넓힌 1㎠ 소자의 효율도 19.7%로 세계 최고

국내 연구진 개발 페로브스카이트 태양전지 세계 최고 효율 인증 - 조선일보 2017.12
한국화학연구원 서장원 박사(사진) 연구팀이 최근 개발한 페로브스카이트 태양전지 효율이 세계 최고 수준인 22.7%를 기록해 NREL로부터 공식 인증.
연구진이 갱신한 페로브스카이트 태양전지 최고 효율(22.7%)은 기존 실리콘 태양전지 효율(25~26%)에 가까움. 카드뮴·텔로라이드(Te)로 구성된 박막 태양전지 최고 효율인 22.1%와 구리·인듐·갈륨·셀레늄 등으로 구성된 박막 태양전지 최고 효율인 22.6%보다 높은 수치

올해는 저거 수명연장할 실마리도 알아냈다 하지만,
시중에 유통되는 제품의 효율은, 저런 저가대체를 목적으로 하는 신공법이 아니라,
양산단계에 들어가 나온, 기술이 대중화되었을 실리콘패널임에도 16%밖에(?) 안 된다니 좀 놀랐다.

(덧다는 이야기: 아래 논문에 나오지만, 국산 국산 모듈 효율은 단결정 19%, 다결정 17%를 넘은 모양이고 국산모듈 최고효율품은 아마 국산전지판-국산모듈 조합인 듯 하다. 16%면 인증품 중 단결정 중국산 모듈 2016년 평균과 비슷하고 다결정 모듈 2016년 전체 평균보다 좀 높은 수준. 대단위 발전소가 아닌 미니태양광 사업의 성격을 생각하면 나쁘진 않은 선택인 듯. 단, 저 논문은 2016년 인증등록품까지를 조사한 것이므로, 올해 2018년 사업 입찰에 참가했을 2017년 인증품의 평균과 최고 효율은 국산이든 중국산이든 2016년보다 조금 더 올랐을 것이다.)

요즘 정부 지원금을 받는 미니태양광사업에 참가하려면, 패널의 변환 효율도 인증을 통과해야 한다고 알고 있다. 그렇다면 효율도 인증 통과한 것이 그 정도라는 말일 텐데..

2014년에는 효율 몇 %짜리들이 납품됐을까? 지금 요구하는 기준은 몇 %일까?
이 부분, 궁금해졌다. 체크.

발전효율이 높을수록 패널이 작아지고, 같은 면적에 더 큰 설비용량을 가질 수 있다.
(해상태양광을 할 게 아닌 이상, 우리 나라에서 땅(바닥면적)은 중요한 요소다. 그리고 더 작은 패널 = 더 적은 자원, 더 적은 쓰레기, 더 적은 탄소배출)
실리콘 잉곳을 잘랐든 박막을 입히는 방식이든 간에,
이것은 특히 미니태양광사업에서 중요하다.

왜냐 하면, 미니태양광 보급 사업에서 아주 중요한 요소가, 설치비를 줄이는 것이기 때문이다.

그래서 미니태양광은 택배로 부품을 배달받아 개인이 설치할 수 있는 조립키트로도 생산되고 있고, 정부 지원금을 받아 업체가 설치하는 경우에는 사람이 들고서 공동주택 엘리베이터를 탈 수 있으며, 아파트 현관문과 거실문을 무리없이 통과할 수 있는 크기이자, 위험하지 않게 베란다 난간에 걸어 시설할 수 있는 크기와 무게, 지자체 공개문서를 보니 대충180cm x 90cm 정도에서 가감인 것 같다. (운반이든 난간 고정이든 사다리차가 필요해지면 설치비가 급증하니 미니태양광에 그렇게는 안 한다) 하지만 다른 회사의 문서를 보면, 그보다 작은 사이즈도 있다. 규격은 하나로 정해져 있지는 않은 모양.

그리고 과거 기준에 마추어 나온 생산품일수록
효율이 떨어질 뿐 아니라, 패널 수명도 짧을테고, 보증기간 후 열화도 빠를 것이다.
(LED전구와 비슷할 것 같다)

생각난 것을 하나 적어둔다.

요즘 LED 등기구의 효율(?)이 120루멘/와트 이상인 제품이 늘고 있다.
그래서 정부가 이 기준을 상향하려고 했는데, 업체들이 반대했다는 뉴스를 본 적 있다.
120~180루멘/와트를 달성한 고효율 등기구를 생산하거나 유통하는 회사들이야 당연히 환영했지만,
그 아래 제품들을 생산하거나 유통하던 회사들이 발을 걸었다고.

어쩌면, 연색성(LED칩 품질, 효율=비용과 상관있음)과 플리커링(전원부 품질=비용과 상관있음) 기준 상향도 마찬가지로 걸려 있지 않을까?

여기까지는 생각이다. 이제 검색해서 찾아봐야 할 텐데..

2017년 논문을 하나 찾았다.

결정질 실리콘 태양광발전모듈 인증 실적의 시계열 분석
한윤철  Yun-Cheol   Han12,  김익표  Ik-Pyo  Kim, 121*,  강규영  Kyu-Young  Kang13*
동국대학교 대학원 신재생에너지공학과
한국에너지공단
동국대학교 바이오시스템대학 바이오환경과학과

• 2007~2016년까지 10년간 총 2,331개 모델 인증.
• 2008년부터 정부 보급사업에 인증 제품이 우선 적용됨에 따라 인증 제품수가 2008년에는 2007년에 비해 10배 이상 증가,
• 2009년에는 발전차액 지원제도에도 인증제품을 의무적으로 사용하도록 제도화한 영향으로 2008년 대비 3배 이상 인증 제품수 증가.

국내 인증품은 모듈기준으로 보면 국산이 절대 다수지만, 그 모듈이라는 것이 주로 중국산과 대만산 태양전지를 수입해 국내에서 모듈을 조립한 것이 절대 다수. 국내 태양전지 제조사들은 모듈까지 완성해 유통하지만, 기타 회사들은 대부분 국내산 태양전지를 사용하기보다 질은 좀 떨어지더라도 값싼 중국산 수입해 모듈 조립.

2010년대 초반에 200~260와트 모듈이 많았고, 2010년대 중반을 지나면서 300와트짜리 모듈이 많이 나음. 즉, 300와트짜리가 비교적 신형이라고 할 수 있지만, 다양한 용도로 인증받기 때문에 적은 용량이라도 신형이 있다.
인증된 제품 중 최신형은 350와트 짜리로 2015년 이후 급증. (하지만 2018년 미니태양광사업에 참가한 회사들 중 350와트짜리 모듈을 사용한 곳은, 검색해본 것 중에는 아직 못 봤다)

최고효율은 10년 전에는 일본산이었지만 요즘은 국산.

모듈 효율은 국내산이 중국산을 앞섬. 단결정에선 차이가 확 나고, 다결정에선 차이가 줄어드는데 국내회사들이 단결정위주로 기술개발하기 때문인 것 같다고. (단결정이 효율이 높고, 다결정이 싸다)
그런데 앞서의 이야기로 보아 국내산 모듈의 2/3는 중국 대산만 태양전지를 쓸 것이므로, "국내산 태양전지-국내산 모듈" 구성이거나 독자기술을 확보한 회사들 제품들은 국내산 평균보다 높고 국내산 max 값에 가까울 것 같다.
표와 그래프가 모듈 기준이라, 국산 평균은 중국산 태양전지를 쓴 국산 단순조립 모듈들이 다 까먹었을 것 같다. 그래서 최고효율은 국산과 중국산 차이가 많이 나지만, 평균은 비슷한 것일 듯..