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- 2021/10/25 15:37
1. 태양광발전 농업, 장단점
Solar farm이라고 흔히 불리는 농업과 태양광 발전을 동시에 하는 시스템을 말한다. 1981년 독일 물리학자에 의해서 처음 소개되었고, 2004년 일본의 나가시마 아키라가 솔라 쉐어링이라는 프로토타입을 도입했다*. 최근에는 Agrivoltaics 또는 agrophotovoltaics라고 한다. 일반적인 경작지 위에 지붕을 만들고 거기에 태양광판을 설치하고, 아래에는 적당한 빛이 투과되어 식물이 자랄 수 있게 하는 것이다.
초기부터 지금까지 제기되는 문제는 1)농업에 방해된다. 2)태양광판 빛 반사공해 3)발전과 농업, 둘다 실패 그럼에도 불구하고 꾸준히 확장되는 이유는 1)신재생에너지 공급량 확보 2)농업 수익 외 소득 발생 등이다.
개도국에 적용할 경우 1)초기 투자비용 2)그리드 연결 3)유지비용 등의 문제도 부가적으로 생긴다.
2. 활용사례
중국의 고비사막에서는 20Km2의 면적에서 1,000MW의 전기를 생산하고, 여기서 구기자를 농사짓는다. 사막의 환경에서 해가림 효과도 있고, 증발산을 감소시켜 물 소비량을 줄이는 효과도 생긴다.
지역마다 일조량, 재배가능한 작물에 따라 태양광판 설치의 밀도와 높이를 다르게 해 줘야하기 때문에, 지역별 적합한 모델 개발이 필요해 보인다.
3. 설치 및 유지보수 (Solar farms: what you need to know https://news.energysage.com/solar-farms-start-one/)
해외 사례기 때문에 설치 목적이 지역 내 사용과 판매 두가지로 설명된다. 그리드에 연결하기 어렵고 지역 내 전기공급자가 없을 경우 지역 내 소비를 위해서 설치판매도 가능하다. 반면 규모가 클 경우 그리드 연결 후 공공망에 판매가 가능하다.
200가구가 사용하는 전기량은 1MW로 이를 생산하기 위한 설비 비용은 백만불(약 12억원)이다. 물론 규모가 작아질수록 단위비용은 상승한다.
현재 가장 큰 면적의 Solar farm은 인도에서 2019년 건설된 Pavagada Solar Park로 53Km2(526ha)에서 2,050MW(2GW)를 생산 가능하다.
4. 전망
농촌 노동인력의 고령화가 되면서 농지규모에도 빈부격차가 생기고 있다. 노령의 영세농은 더이상 농업수익을 기대할 수 없으나 터전을 버리고 다른 직업을 찾기도 어렵다. 각종 농업보조금이 있지만 이마저도 직접 영농을 할 경우에만 받을 수 있는 것들이다. 대형농장 역시 변화하는 시대에 맞춰 새로운 수익을 창출하고자 한다. 영농형 태양광 발전은 농업수익의 5배에 이르는 큰 수익이기 때문에 농업인들이 쉽게 포기할 수는 없을 것이다.
게다가 스마트농장이 늘어나면서 농촌의 전기수요가 증가하게 되면 이를 충당할 현실적인 전기공급원으로써의 가치도 가지게 될 것이다.
그럼에도 불구하고 높은 초기 투자비용, 농업진흥지역의 농업 외 시설물 설치, 유지보수 등의 문제점들도 남아있다.
1) 태양광발전 모듈은 토양에 영향을 미치나? > 일부 태양광 모듈은 CdTE이며 카드늄화합물은 독성을 지닌다. 하지만 일반적인 상황이나 화재에서도 카드늄이 누출되지는 않는다.
2) 태양광모듈은 주변의 미세기상을 변화시키는가 > 영향을 미치지 않는다. 패널 아래에서 낮동안 토양온도는 낮아지고, 밤에는 온도가 올라간다. 한 연구에서는 전체 일조량을 다 받은 환경과 태양광패널 아래의 온습도 등의 환경이 차이가 없었다.
영농형 태양광 쟁점과 대안 http://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=138687
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