태양광 패널로 덮힌 운하 프로젝트가 곧 완공될 예정이라고 카나리 미디어가 8일 보도했다.
이런 종류의 프로젝트는 미국에서 최초로 실시되는 것이다.
아리조나주 피닉스 남쪽 힐라 리버 인디언 커뮤니티(Gila River Indian Community)가 소유한 카사 블랑카 운하 위에 설치한 1.3메가와트(MW), 800m 길이의 태양광 패널 시범 프로젝트가 곧 가동을 앞두고 있다.
엔지니어링 회사 텍토니쿠스(Tectonicus)는 인플레이션 감축법(IRA)에 따라 미국 개간국(USBR)으로부터 2500만달러의 자금을 지원받아 이번 파일럿 프로젝트의 설계, 연구, 설치를 진행했다.
또한 에너지부 중소기업 혁신 연구 보조금을 받았으며, 캘리포니아 에너지 위원회, 머세드 캘리포니아 대학교와 협력하고 있다.
약 10년 전 인도에서 운하 위 태양광 발전 개념이 도입된 이후 엔지니어링 회사 텍토니쿠스의 설립자인 벤 레플리는 프로젝트를 위한 설계, 프로토타입, 기술 경제 분석을 수행했다.
미국에는 수천 마일의 연방 소유 운하가 전국에 걸쳐 있으며, 이 운하들은 농촌 지역과 수력발전소에 물을 공급한다.
이러한 운하 위에 태양광 패널을 설치하면 대규모 태양광 발전소보다 환경에 미치는 영향은 적으면서 기가와트 규모의 청정 에너지원을 만들 수 있다.
대규모 태양광 발전 시설은 종종 지역사회의 반대에 직면한다.
대규모 태양광 시설이 농지를 차지하고 부동산 가치를 떨어뜨리며 야생동물에 해를 끼칠 수 있다는 게 반대하는 쪽의 주장이다.
이런 상황에서 연방 소유의 운하 위에 태양광 시설을 설치하는 것은 좋은 대안이 될 수 있다.
일부 연구에 따르면 운하 위에 태양광 패널을 설치하면 물의 증발을 막고 조류의 성장을 억제할 수 있다.
또한 비교적 적은 노력으로 청정 전력을 배전망에 직접 연결할 수 있는데, 이는 대규모 태양광 프로젝트에서 송전망 부족이 문제가 되고 있는 것과 비교했을 때 커다란 장점이다.
길고 좁게 설계된 태양광 패널들은 운하를 따라 1000피트마다 또는 1메가와트마다 지역 배전 그리드에 연결된다.
또한, 텍토니쿠스 연구에 따르면 지면에서 반사되는 적외선의 감소로 인해 태양광 발전의 에너지가 1.9% 향상되는 것으로 나타났다.
시스템 전체 규모로 보면 21기가와트시 또는 연간 230만달러 상당의 전력 생산성 향상이 있는 셈이다.
레플리는 "운하 태양광은 토지 면적당 더 많은 전력을 생산하고, 더 깨끗한 물을 사용할 수 있으며, 송전 손실을 줄이고, 물 증발을 크게 줄이는데 기여할 수 있다”고 말했다.
태양광과 운하의 결합은 토지 이용과 환경 측면에서 이점이 있지만 설치에 어려움이 있다.
우선, 유지보수 직원과 기계가 비상시 방해받지 않고 발전 시설에 접근할 수 있어야 한다.
무엇보다 태양광 지지 구조가 운하를 통해 떠내려온 차량이나 야생동물 등과 같은 것을 쉽게 제거할 수 있도록 설계돼야 한다고 레플리는 설명했다.
이러한 조건으로 인해 추가되는 강철 및 콘크리트 재료 때문에 운하 태양광 시스템은 기존의 지상 장착형 태양광보다 비싸고 기술적으로 복잡하다.
레플리는 운하 위의 태양광 패널을 지탱하는 데 필요한 강철과 기초 비용 때문에 일반적으로 운하 태양광 시스템의 자본 비용은 육상 태양광의 약 2배에 달한다고 말했다.
텍토니쿠스는 아리조나주의 카사 블랑카 운하 태양광 프로젝트의 설계회사인 조지 카이로 엔지니어링과 함께 운하 위 하드웨어에 대한 여러 가지 설계를 평가했다.
레플리는 "강철과 콘크리트 사용, 태양광 패널 비용, 바람 강도, 전력 생산량, 접근성 등을 두루 검토했다"라고 전했다.
레플리는 "이런 노력으로 운하의 흐름에 지장을 주지 않으면서도 관리와 보수를 위한 접근 방해가 없이 흐르는 물 위에 안전하게 건설할 수 있는 특허받은 모듈 조립식 태양광 구조물을 제작할 수 있었다”고 밝혔다.
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