태양광발전소 ‘클리핑’, 손실 아닌 기회의 전략으로
  • 이건오 기자
  • 승인 2025.05.09 16:43
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선그로우파워코리아, “DC/AC 비율 상향… 태양광발전 효율성 증가 및 계통 안정성 향상 기대”

[인더스트리뉴스 이건오 기자] 최근 태양광발전소 확대와 함께 ‘클리핑(Clipping)’ 현상에 대한 관심이 높아지고 있다. 태양광 인버터가 최대 용량을 초과해 태양광 모듈이 생성하는 모든 전력을 수용하지 못할 때 발생하는 현상이다. 이는 곧 손실로 인식되기 마련이다. 그러나 태양광 시장의 변화 속에서 클리핑이 오히려 경제적 이점을 가져올 수 있다는 분석이 나오고 있다.

관련 내용을 분석한 선그로우파워코리아 관계자는 “클리핑은 태양광 패널(DC)의 발전량이 인버터(AC) 최대 출력 용량을 초과할 때 발생한다”며, “한국은 그간 DC/AC 비율을 1.05 수준으로 유지해왔다. 그러나 제주도를 시작으로 출력제어가 본격화되면서 DC/AC 설계 기준에도 변화가 필요한 시점이 됐다”고 조언했다.

일반적인 국내 상황(좌), DC/AC 비율에 따른 발전소 출력 곡선(우) [자료=선그로우파워코리아]

클리핑과 DC/AC 비율

태양광발전 시스템에서 DC 값은 태양광 패널의 총 발전용량을, AC(교류) 값은 인버터의 최대 출력용량을 의미한다. DC/AC 비율은 이 둘의 비율을 나타내며, 일반적으로 이 비율이 높을수록 클리핑이 발생할 가능성이 커진다.

현재 한국에서는 DC/AC 비율을 1.05로 설계하는 것이 일반적이다. 이는 발전소의 효율성을 유지하면서도 불필요한 에너지 손실을 최소화하는 기준으로 자리 잡았다. 하지만 연구 결과에 따르면, 경사각과 방위각을 고려할 경우 DC/AC 비율을 1.5 이상으로 높이는 것이 더욱 경제적이라는 분석이 나오고 있다.

클리핑, 무조건 손실이 아니다

많은 사람들은 클리핑으로 인해 일부 전력이 버려지는 것을 손실로만 인식한다. 그러나 태양광발전소는 연중 대부분의 기간 동안 최적의 조건에서 작동하지 않으며, 실제로 클리핑으로 인해 손실되는 에너지는 매우 제한적이라는 점이 중요하다.

또한, 최근 태양광발전이 증가하면서 특정 시간대에 전력이 과잉 공급되는 현상이 발생하고 있다. 이에 따라 전기를 생산할수록 손해를 보는 상황이 연출되기도 한다. 실제로 해외에서는 전력 과잉 공급 시 추가적인 패널티를 부과하는 경우도 있어, 클리핑을 통해 일부 전력을 생산하지 않는 것이 오히려 경제적으로 유리할 수 있다는 의견도 나온다.

평준화 발전단가 최소화(좌), 미국 한 프로젝트 최적화 DC/AC 비율 1.4(우)[자료=선그로우파워코리아]

클리핑을 활용한 최적의 경제적 선택

선그로우파워코리아 분석에 따르면, DC/AC 비율을 최적화하는 것은 발전소 운영의 중요한 요소 중 하나다. 기존의 DC/AC 비율 1.05를 유지하는 방식에서 벗어나, 1.5 이상으로 설정할 경우 경제적 이점이 증가할 수 있다. 클리핑이 발생하더라도, 전반적인 발전량이 증가하기 때문에 장기적인 수익성이 더 높아질 가능성이 크다는 것이다.

더 나아가 태양광발전소의 계통 안정성 측면에서도 높은 DC/AC 비율은 긍정적인 영향을 미칠 수 있다고 밝히고 있다. DC/AC 비율이 높아지면, 낮은 조도에서도 일정한 출력을 공급할 수 있어 주간 전력 소모 피크 시간대에 안정적인 전력 공급이 가능해진다.

 클리핑을 효과적으로 관리하는 방안

태양광발전소에서 클리핑을 최적화하고 경제성을 극대화하기 위해서는 몇 가지 전략이 필요하다.

· 적절한 DC/AC 비율 설정
시스템 설계 시 DC/AC 비율을 최적화해 클리핑으로 인한 불필요한 에너지 손실을 최소화해야 한다.

· 인버터 용량 최적화
인버터의 용량을 적절히 조정해 클리핑 발생 빈도를 줄이고 시스템의 전체 효율성을 향상시킨다.

· 전력 수요 관리
에너지저장장치(ESS)와 같은 기술을 활용해 전력 수요를 조절하고, 클리핑 발생시 잉여 전력을 저장하는 방식이 유용하다.

· 전력 시장 활용
클리핑으로 인해 남는 전력을 전력시장에서 판매해 수익을 창출할 수 있는 방안을 마련해야 한다.

선그로우파워코리아 관계자는 “기존에는 클리핑을 줄이는 것이 중요한 목표였다면, 이제는 이를 전략적으로 활용하는 방식이 필요하다”며, “DC/AC 비율을 높이는 것은 태양광발전의 효율성을 증가시키고 계통 안정성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다”고 전했다.

이어 “향후 태양광발전소 운영자들은 클리핑을 단순한 손실로 보기보다 이를 적절히 활용해 더 높은 경제적 가치를 창출하는 방향으로 접근해야 할 것”이라며, “태양광발전이 증가하는 시대에서 클리핑을 기회로 삼을 수 있는 전략적 사고가 필요한 시점”이라 덧붙였다.


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