1부 : https://gall.dcinside.com/mgallery/board/view?id=tenbagger&no=1346157
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태양광 기초
ㅇㅋ 태양광 짱짱맨인거 알았음 그래서 뭐사라고?
그전에 태양광에 들어가는 각각의 파츠를 알아볼 필요가 있다.
크게 4가지의 파츠가 있다.
- 패널(모듈)
- 인버터
- 배터리탱크
- 태양트래커
이 4개의 파츠를 어떤식으로 조합하냐에 따라서 태양광의 형태가 바뀌게 된다.
1. 그리드 연결 태양광 발전
에너지 저장탱크가 없고 그리드에 연결되어 있는 형태.
집에서 20A의 전력을 소비해야 된다고 할때 태양광이 12A만 생산하면 8A가 모자르지?
이럴때 GRID에서 땡겨와서 쓰게 된다.
모자른 전력만 쓰면 다행이지만 태양광은 구조적으로 햇볕이 잘 드는 "낮"에만 에너지 생산이 가능한 발전이다.
그렇기 때문에 밤 또는 비나 눈이 오는날엔 그리드에서 전기를 끌어와야되겟지? 이런 문제점들 때문에 2번째 형태가 나왔다.
2. 독립형 태양광 발전
1번과 다르게 하나가 추가되었지?
바로 에너지 탱크임.
패널에서 생산된 전기를 배터리에 충전하고 배터리탱크에 있는 전력을 사용하는 형태임.
이런 형태는 꽤 오래전부터 있었음.
그리드에 접근이 불가능한 지역에서 전기를 사용해야할때. (우주)
배터리탱크에 우선적으로 전기를 모아놓기 때문에 그리드에서 따로 떨어져 있어도 독립적인 전기생산활동을 할 수 있는 것이지.
1번에 비해서 장점은 그리드와 독립된 전기생산활동을 하기 때문에, 유틸리티비용을 따로 지불하지 않아도 된다는 것.
다만 배터리탱크라는 파츠가 늘어났기 때문에 초기 생산비용은 더 필요함.
독립형은 치명적인 문제가 있는데 배터리탱크 이상의 전기를 사용하게 될 때가 문제임.
그리드와 연결이 되어있지 않으니, 배터리 탱크에 전기가 모일때까지 기다릴 수 밖에 없는 형태가 된단소리.
3. 하이브리드 태양광 발전
1번과 2번의 단점을 메꾸기 위해 이런 형태가 만들어 지게 된다.
(인버터와 배터리와 그리드를 어디다 연결하는지에 따라서 여러가지 형태가 있고, 효율에 대해서 연구중임)
패널에서 전기를 생산 -> 배터리탱크에 저장 -> 집에서 사용, 모자르면 그리드에서 끌어옴.
반대로 전기가 넘쳐나면 그리드에 제공하면서 수익을 얻을 수 있는 형태가 된다.
태양광 트래커는 안보이는데?
태양광 트래커는 패널밑에 다는 놈이다.
해바라기처럼 패널을 태양을 추적하도록 만들어서 에너지 생산효율을 더 높이고자 하는 기술이야.
고정형에 비해서 약 15% ~ 40% 이상의 효율을 보여준다.
트래커의 형태는
패시브 / 액티브가 있는데
패시브는 형상기억합금을 통해서 태양열을 이용하는 방법이다.
열을 많이 받는쪽의 합금을 찌그러트려서 각도를 조절하는 방법이지.
이 방법의 치명적인 약점이 있는데, 더운 지역에서만 사용이 가능하다는 것이다.
그래서 나온것이 액티브 방식임.
패널밑에 축을 달고 모터로 각도를 조절할 수 있게 하는거임.
현재는 크게 1축과 2축으로 나눠져 있음.
조절방식은
사람이 수동으로 조절하는 방식과
알고리즘 조절방식이 있음.
(AI로 자동으로 태양을 추적하는 솔루션)
단점은 모터가 전기를 처먹는다는것, 초기 비용이 또 다시 늘어난다는 점이 있다.
그래서 상업용발전에서 많이 쓰이지. 가정용에선 많이 쓰이지 않음.
아니 싯팔 인버터는 뭐고 패널은 뭐고 컨트롤러는 뭐고 배터리탱크는 뭔데?
1. 패널
패널은 말그대로 태양광을 이용해 전기를 생산하는 놈이다.
패널은 현재 3세대까지 나와 있음.
1세대의 경우 단결정 태양전지판 상업특화
2세대의 경우 박막 태양전지 저렴하고 생산이 쉬움. 패널은 수명이 짧아서 교체해줘야하는 소모품임. 설치공간이 많이 필요함.
3세대의 경우 바이오 하이브리드 물이 필요함. 독성물질이 나옴;;
3세대는 아직까지 연구가 많이 필요해보이고,
실질적으로 1세대와 2세대가 박터지게 싸우는중이다.
요새 해주갤에서 많은 이야기가 나오는 DQ가 바로 저 폴리실리콘 - 단결정 (6N 99.9999% 라던지 하는 이야기가 폴리실리콘이다)을 생산하는 업체다.
현 시점에서 폴리실리콘 시장은 사실상 DQ가 제패했다고 봐도 무방하다.
어케햇누?
폴리실리콘의 생산비용을 들여다보면 답이 나온다.
폴리실리콘의 제조원가의 약 40% 전기다.
DQ는 신장 위구르에 위치해 있는데, 이쪽 지역의 전기가 진짜 말도 안되게 싸다.
즉, 다른업체에 비해서 제조원가가 넘사벽으로 쌈.
DQ의 생산원가는 1KG 생산시 1.5 ~ 3.6센트가 필요함
한국의 OCI는 10.5센트가 필요함 (3~7배 차이)
DQ는 현재 70000MT을 생산 예정이고, 이 케파도 계속해서 늘리고 있다.
그리고 싸게 만든 폴리실리콘을 그냥 마진 안남기고 존나게 팔고 있다.
삼성의 반도체 전략이지. 일단 존나게 싸게 팔아서 경쟁업체 다 죽이고, 확정 수익을 얻겠다는 계산.
제조원가가 말도 안되게 내려가고 있는게 보이지?
한국이 전기세를 낮추지 않는 이상 한동안 가격경쟁력은 없다고 봐도 무방하다.
2. 인버터
패널에서 사용되는 전기는 바로 사용할 수 없다.
그 이유는 패널에서 생산되는 전기가 DC이기 때문임.
그래서 사용할 수 있는 AC로 바꿔줄 필요가 있다.
이걸하는게 인버터임.
인버터는 크게 3가지 종류가 있다.
1. 센트럴 인버터
2. 스트링 인버터
3. 마이크로 인버터
먼저 센트럴 인버터
하나의 인버터에 수많은 패널을 연결시켜서 전환시켜주는 방식이다.
이런 방식은
어느 한군데의 패널의 문제로 전력생산 효율이 떨어지면, 연결되어 있는 모든 패널의 생산효율이 떨어지게 된다.
또 인버터에 문제가 생겨도 마찬가지임.
그러니 인버터를 전문적으로 봐줄 전문가가 필요해진다.
전문가 = 돈, 유지보수 비용의 증대로 이어진다.
이러한 문제점들 때문에 스트링 인버터가 나왔다.
기존의 중앙 집중형을 탈피해서 어레이별로 인버터를 다는 방식이다.
센트럴보단 패널문제, 인버터 문제가 전체적인 전력효율 상실이라는 문제는 해결되었지만,
다수의 패널 - 1개의 인버터 라는 구조적인 문제가 있기 때문에
패널 1개의 문제가 한줄의 전력생산효율로 이어진다.
1줄을 확대해서 그려보면 이런식으로 된다.
현재 패널 효율은 100%라고 치자.
이때 패널중 하나에 새똥이나 그림자에 닿아버렸고 이로인해 효율이 80%로 떨어졋다고 가정해보자.
그럼 저 패널 하나만 80%가 되는게 아니라
이런식으로 전체가 다 80%의 효율이 되버리는 대참사가 발생한다.
그래서 나온게 마이크로 인버터다.
이런식으로 패널당 인버터를 하나씩 박아버리는 형태.
이러면 패널별로 전력효율을 조절할 수 있어서
그림자 계산같은걸 하지 않고 설치공간이 있으면 냅다 박아버리면 된다.
문제는 스트링인버터에 비해서 비싸다.
스트링인버터의 대표 업체는 솔라엣지(SEDG)
마이크로인버터의 대표업체는 ENPH가 있다.
이건 미국의 Residential PV 인버터 시장의 마켓쉐어 그래프임.
보다시피 솔라엣지와 엔페이즈가 양분했다고 봐도 무방함.
사실 글로벌 인버터 시장 참여 플레이어는 훨씬 많다.
이만큼의 플레이어들이 있는데 SEDG와 ENPH가 양분한 미국의 BTM시장 그래프를 가져온건 이유가 있다.
아 참고로 인버터 시장도 세부적으로 들어가면
FTM과 BTM으로 나뉜다.
이런식으로 나뉨.
그중 BTM쪽 그래프를 가져온거고 왜 BTM시장 그래프를 가져왔는지는
앞으로 태양광이 어디서 많이 쓰일지를 고민해봐야 한다.
- 점심시간 끝나서 퇴근하고 계속 쓴다. 3부계속
- 4~5부정도로 끝날듯.
작성자: ㅇ(111.105)
양질의 글이군요
DQ는 올해 상반기에 키움보고서를 봤었는데 '전기료'부분이 굉장히 인상적이더라구요. 그래서 소액 투자를 했는데 꽤 이득을 봤네요.
추천누름 - dc App
생각을 해봤는데 유가가 엄청나게 폭등을하는게 태양광산업에 엄청난 호재네요 아닌가요? - dc App