태양광을 이용한 전기차 충전의 방식과 국내 운영 사례

태양광을 이용한 전기차 충전

 

현재 태양열로 전기차 충전하는 사례가 많이 있습니다. 태양광 발전소에서 직접 전기를 생산해 전기차 충전기로 공급하는 방식과 태양광 발전소에서 생산한 전기를 전기망에 연결해 전기망을 통해 전기차 충전기에 공급하는 방식이 있습니다.

 

 

직접 충전 방식

• 태양광 발전소에서 직접 전기를 생산하여 충전기로 공급하는 방식

태양광 발전소에서 직접 전기를 생산해 충전하는 방식은 충전기의 종류와 태양광 발전소의 발전량에 따라 다양합니다. 대체로 보통 50kW 이상의 충전기를 설치하며, 대규모 태양광 발전소에서는 100kW 이상의 고출력 충전기를 사용하기도 합니다. 하지만 충전기의 출력이 높을수록 설치 비용이 더 많이 들기 때문에, 실제로 설치하는 충전기의 종류와 출력은 태양광 발전소의 규모와 전기차 충전 수요에 따라 달라질 수 있습니다. 또한, 태양광 발전소에서 직접 전기를 생산해 충전하는 방식은 태양광 발전량과 전기차 충전 수요에 따라 전기 생산과 충전 용량이 한계를 가질 수 있습니다. 따라서 이러한 방식의 충전기는 보조적인 충전 방법으로 사용하는 것이 일반적입니다.

 

미국의 Tesla가 태양광 발전소에서 직접 전기를 생산해 전기차 충전기에 공급하는 사례 중 대표적이라 이야기할 수 있습니다. Tesla는 태양광 발전소를 운영하고 생산한 전기를 Tesla 충전기로 공급하고 있습니다. 이 방식은 태양광 발전소와 전기차 충전소가 하나로 연결되어 있기 때문에 전력 손실이 적습니다. 태양광 발전소에서 생산한 전기를 효율적으로 활용할 수 있는 장점이 있습니다.

 

전기망 연결 방식

태양광 발전소에서 생산한 전기는 일반적으로 인버터를 통해 교류 전기로 변환된 후 전기망에 연결됩니다. 이때 전기망에서는 전력 수요와 공급이 균형을 이루도록 전력 관리가 이루어지며, 태양광 발전소에서 생산한 전기는 전력 수요와 공급의 균형을 조절하는 하나의 전력원으로서 인정받습니다. 전기차 충전기는 일반적으로 전기망에 연결되어 있으며, 충전기는 전기망에서 전기를 공급받아 전기차의 배터리를 충전합니다. 따라서 태양광 발전소에서 생산한 전기를 전기차 충전기에 공급하기 위해서는 발전소에서 전기망에 연결된 인버터에서 생산한 전기를 전기망으로 공급하고, 전기망에서 전기를 전기차 충전기에 공급하는 과정이 필요합니다. 전기차 충전기에 공급되는 전기는 일반적으로 충전 시간과 충전량을 제어하기 위해 충전기가 내부적으로 전기를 변환하고 조절하는 과정을 거칩니다. 이때 충전기 내부에서 사용되는 전력은 전기망에서 공급되는 전력과 같으며, 태양광 발전소에서 생산한 전기가 전기망에 공급될 때마다 일정량의 태양광 발전 전력이 전기차 충전기에 공급됩니다.

 

태양광 발전소에서 생산한 전기를 전기망에 연결하여 전기차 충전기에 공급하는 사례로는  SK하이닉스의 서천 태양광 발전소가 대표적입니다. 이 발전소는 광전지와 인버터 등을 설치해 전기를 생산합니다. 생산한 전기를 전력망으로 공급해 서울과 경기도 이천 지역에 있는 SK하이닉스의 공장에서 전기를 사용하고 있습니다. 이 방식은 전기망을 통해 전기를 공급하기 때문에 전기차 충전기의 위치에 구애받지 않아 전국 어디에서나 충전이 가능하지만, 직접 충전 방식과 비교했을 때 전력손실이 발생할 수 있습니다.

 

 

태양광을 활용한 국내사례

 

태양광 발전소를 통해 전기를 생산해 전기차 충전기로 공급하는 사례는 지속적으로 증가하고 있습니다. 앞으로 더 많은 기업이 태양광 발전과 전기차 충전 기술을 접목해, 더욱 효율적인 태양광 전기차 충전체계를 구축할 것으로 예상됩니다. 한국의 태양광 발전소는 국내외 다양한 지역에서 설치되어 운영되고 있습니다. 이 중 일부 사례를 설명하겠습니다.

 

1. 대전 국제공항 주차장 옥상에 설치된 태양광 발전소입니다. 이 발전소는 총 1,266개의 태양광 패널로 구성되어 있으며, 연간314,000 kWh의 전기를 생산합니다. 이 전기는 공항 주변 지역의 가정과 회사 등에 공급됩니다.

 

2. KIER 태양광 발전소는 태양광 발전 시스템 기술 개발을 위해 KIER(한국에너지기술연구원)에서 운영 중인 경기도 수원시에 위치한 시험시설입니다. 총 30kW의 출력을 가지며, 태양광 발전 시스템의 안정성 및 효율성 등을 연구하고 있습니다.

 

3. 전남 곡성군에 위치한 한국전력공사 태양광 발전소입니다. 이 발전소는 2016년에 설치되어, 20,000개의 태양광 패널로 구성되어 있습니다. 총출력은 4MW이며, 연간 4,700 가구 이상의 전기를 생산하고 있습니다.

 

4. SK하이닉스의 서천 태양광 발전소에서는 전기차 충전 시스템을 구축하여 전기차 이용자들에게 편리한 충전 인프라를 제공하고 있습니다. 이 발전소에서는 전기차 충전을 위한 충전기를 설치하고, 발전소에서 생산한 태양광 전기를 활용한 전기차 충전에 활용하고 있습니다. 이를 통해 태양광 발전소에서 생산한 전기를 보다 효율적으로 활용할 수 있으며, 친환경적인 충전 인프라 구축에도 기여하고 있습니다. SK하이닉스의 서천 태양광 발전소에서는 전기차 충전 시스템뿐만 아니라 태양광 발전 시스템과 연계하고 지속할 수 있는 전력 생산 및 에너지 활용을 추진하고 있습니다. 앞으로 태양광 발전 기술의 발전과 친환경적인 전력 생산에 기여할 것으로 예상됩니다.

 

현재 우리나라 태양광 발전소는 국내 다양한 지역에서 설치·운영되고 있으며, 이를 통해 국내 전력 생산 증가 및 태양광 발전 기술의 발전을 이끌 것으로 예상됩니다.