내셔널 세미컨덕터, 태양전지 시스템 설치업체들에게
PV 사업의 가장 큰 장애물은 차광으로 인한 문제

- 솔라매직으로 음지 차광 문제를 완화하여 발전 효율 증가

대부분의 태양 광전지(PV) 시스템 설치업체(54%)가 주거 및 상용 건물 옥상에 태양열 시스템 설치에 조금의 차광도 허용되지 않는다고 믿는다는 사실이 조사에서 드러났다. 고효율 아날로그 및 혼합 신호 반도체를 공급하고 있는 내셔널 세미컨덕터는 부분적 또는 일시적 차광의 영향을 바라보는 설치업체의 시각을 파악하기 위하여 연구를 의뢰했다.

태양전지 어레이의 특성 때문에 소량의 차광(예: PV 시스템 표면적의 10% 미만 차광)이 50%가 넘는 과잉 전력 손실을 초래할 수 있다. 내셔널은 금년 봄 후기에 설치업체와 집주인들이 차광을 대비해 부분적 차광에 기인한 전력 손실을 50%까지 회복할 수 있는 기술을 소개할 것이다.

차광의 원인으로는 나무, 굴뚝, 지붕창과 같은 구조물, 떨어지는 낙엽, 새똥, 먼지와 같은 간헐적 이물질 등이 있다. 구조물 같은 경우, 올바로 설치된 태양열 시스템조차도 하루 중 일정한 시간대 또는 1년 중 일정한 시기에 부분적으로 차광될 수 있다.

그린버그 퀸란 로스너 리서치(Greenberg Quinlan Rosner Research)에서 실시한 조사에서 다음과 같은 사실이 드러났다.

 - 태양전지 설치업체의 41%가 PV 시스템의 판매 또는 설치 시 차광으로 인한 문제에 부딪혔다.
 - 그들 중, 87%는 "빈번히" 혹은 "항상" 차광 구간 주변에 설계했다.
 - 또 28%는 "빈번히" 혹은 "항상" 태양열 시스템 설치가 불가능하다고 건물 소유주에게 말한다.

연구에서 설치업체는 지붕의 차광 구간을 피하기 위하여 종종 작은 태양전지 어레이를 설치한다는 사실도 드러났다. 설치업체 중 대략 1/3에 따르면 차광 구간 주변에 설계하면 시스템 비용이 상승하며, 대다수는 그러한 작업은 시간 낭비라고 했다. 또한, 전체 설치업체의 절반 가량이 차광으로 인해 태양전지 어레이의 성능 저하를 경험했다.

내셔널 세미컨덕터의 재생가능 에너지 핵심 시장 사업부의 랄프 뮤엔스터(Ralf Muenster)이사는, "차광 문제는 생기기 마련이고, 고객과 태양전지 설치업체는 값을 지불해야 한다"라며, "하지만, 음지가 곧 태양 '광 차단'을 의미하지는 않는다는 것을 깨달아야 한다. 음지는 경감시킬 수 있다."라고 강조했다.

음지라고 태양열을 이용한 발전이 불가능한 것만은 아니다. 태양 전지 제조업체들이 1%의 몇 분의 1 비율로 전환률을 향상시키기 위한 R/D에 수백만 달러를 투자하고 있지만, 차광이든 기타 문제에 의한 것이든 태양전지 어레이 내 다른 여러 패널간 태양에너지 불일치 문제를 해결함으로써 시스템 성능을 30% 이상 개선할 수 있다.

금년 봄 후기에 내셔널 세미컨덕터는 광전지 시장에 전략적 진출을 알릴 새로운 에너지 관리 제품인 솔라매직TM(SolarMagicTM) 전력 최적화기를 출시할 것이다. 설치업체는 전력 최적화기로 차광 문제를 해결하여 과거에 태양전지 어레이에 일조량이 불충분한 것으로 여겨지던 지붕에도 PV 시스템을 설치할 수 있게 될 것이다.

연구에 따르면 태양전지 설치업체와 통합업체가 차광 문제의 주요 희생자인데, 그 이유는 차광으로 인한 비용이 고객에게 전가되지 않고 업체에게 부담되는 일이 많기 때문이다. 설치업체가 직면하는 문제로는 설치 시간과 비용, 그리고 시간을 많이 들인 수 차례 현장 방문 이후 차광이 너무 심한 지붕임을 확인하고 고객을 잃는 문제 등이 있다.

"많은 고객이 수천 달러를 투자한 태양열 시스템에서 성능 저하를 경험하고 있다"라고 뮤엔스터는 말한다. "전력 최적화기를 개장하여 부분적 또는 일시적 차광의 영향을 줄이는 것이 기존의 태양열 시스템 보유자들에게 도움이 될 것입니다. 더 나아가 솔라매직(SolarMagic) 기술은 과거에 부적합하다고 여기던 지붕에 태양전지 어레이 설치를 가능하게 함으로써 PV 시장의 성장에도 기여할 것입니다. 전력 최적화기는 태양열 시스템 설치 장소의 유연성을 높여서 설치업체를 지원할 것입니다. 설치업체는 솔라매직 기술을 사용하여 과거엔 불가능했던 방법으로 차광 구간에서 작업할 수 있게 된다. 솔라매직 기술은 안정성을 대폭 개선하고 불완전한 현실 여건에서 광전지 패널의 에너지 생성률을 극대화할 것"이라고 뮤엔스터는 덧붙였다.

광전지 태양열 시스템 설치업체 조사는 2009년 1월에 전화로 실시되었다. 그린버그 퀸란 로스너 리서치(Greenberg Quinlan Rosner Research)는 미국 전역의 총 150개 설치업체를 대상으로 했다고 전했다.