화산 분화로 태양광 발전 패널 1천여 장 손상

 화산 분화로 태양광 발전 패널 1천 여 장 손상, 교체 10억원 이상

[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

출처 - https://project.nikkeibp.co.jp/ms/atcl/feature/15/302961/011700039/?ST=msb&P=1

구마모토 현에서는 2016년 4월에 구마모토 지진이 발생, 

구마모토와 아소 지방 오이타 현 서부 등에 큰 피해를 가져왔다. 

또한, 아소 지역에서는 반년 후인 10월에 

아소산의 나카다케가 폭발적인 분화를 일으켜 대량의 화산재가 비산했다. 

구마모토 지진은 진원에 가까운 메가 솔라 (대규모 태양 광 발전소)에도 치명적인 피해는 없었다. 

한편, 나카다케의 분화는 메가 솔라에 화산재가 도래하고 대량의 커버 유리가 깨졌다.

36년만의 폭발적인 분화

2016년 10월 8일 새벽, 구마모토 현의 아소산에서 36년 만에 폭발적인 분화가 일어나 

화산재와 쇄석류가 광범위하게 내렸다. 

쇄석류와 강회 등으로 인한 피해액에 관해 아소시 관광과 농축 산업에서 

약 1 억 8000 만 엔으로 추정했다. 

하지만 피해는 그것뿐만이 아니다.

실은 대량의 강회에 휩싸인 아소시 이치노미야는 지역 기업의 건축 

약 2MW의 영농형 메가 솔라가 자리 잡고 있었다. 

그 발전소에도 쇄석류가 도달하여 태양광 패널 1636 장이 파손, 

약 1 억엔의 손해를 끼쳤다.

그림 1 ● 쇄석류로 인해서 약 20 %의 패널이 깨진 메가 솔라

분화구에서 5km 이상 지역에도 쇄석류

분화 한 것은 아소산을 구성하는 화산의 하나인 나카다케. 

분화 활동이 가장 심하고 2 ~ 3년 간격으로 분화를 거듭하고있다. 

지난 몇 년 동안은 2015년 9월에도 큰 폭발이 있었고, 

연기가 높이 2000m까지 도달하여 재나 쇄석류의 배출량 추계 4 만t 정도 되었다.

이번 폭발은 화산재나 쇄석류는 50만 ~ 60만 t에 달해 

폭발의 규모가 대단했다는 것을 말해 준다. 

마그마와 지하수가 접촉하여 수증기가 폭발하는 '마그마 수증기 폭발' 또한 발생했다.

대량의 화산재에 추가 분화구에서 5km 이상 떨어진 지역까지 쇄석류가 날아갔다. 

분화구에서 약 4km 벗어나는에는 민가나 밭, 축산 시설 등이 입지하고있다.

분화구에서 4km 이상의 지역에 콘크리트가 비산 한 것은 1970년대 후반의 대폭발 이후 처음이다.

구마모토 일일 신문 10월 9일자 보도에 따르면, 

화구에서 4.3km의 미야지 지구 일대에는 직경 약 5cm의 화산재가 비산하였고 

농업용 유리 하우스의 천장 유리가 100장 이상 깨진 것 외,

약 8km 떨어진 마을은 직경 약 5mm의 화산재에 의해 

토마토 등을 재배하는 비닐 하우스 80 동에 구멍이 뚫리는 등의 피해가 나왔다.

최대 규모의 분화가 새벽이었기 때문에 화산재가 떨어진 산기슭의 주택가에서는 

대다수의 거주자가 실내에 있어 무사했다. 

하지만, 농업용 하우스의 유리나 비닐이 깨지거나 찢어 지거나하는 등의 

물적 피해가 잇따랐다. 

표면을 유리로 덮고있는 태양광 패널도 큰 피해를 입었다.

그림 2 ● 분화 직후의 메가 솔라. 패널 전체가 화산재와 콘크리트로 덮였다.

굉음에 눈을 떴다

피해를 당한 메가 솔라는 나카다케 분화구에서 직선에서 북동쪽으로 약 6.5km의 거리에있다. 

메가 솔라는 가축의 비육 시설의 지붕에와 인접한 목초지에 태양광 패널을 설치했다.

 회사는 농지를 부분적으로 임시 전환하는 제도를 사용하여 

태양열 공유 (영농형 태양광 발전)을 시도하고 있다. 

약 3m 높이의 등나무식 구조물에 파나소닉 태양광 패널( "HIT"290W / 장)을 

6912 장 설치하여 2015년 12월에 가동했다 ( 그림 3 ). 

파워 컨디셔너 (PCS)는 도시바 미쓰비시 전기 산업 시스템 (TMEIC) 제를 채택했다. 

그 인접 가축 사육 오두막과 큐비클, 파워 컨디셔너 (PCS)의 케이스에 

총 1368 장 ( "HIT"293W / 장)을 증설하고 '과적'(연계 출력 이상의 패널을 설치 하는 것)했다.

그림 3 ● 목초와 태양광과 태양열 공유 큐티클

분화 후 메가 솔라에는

1 ~ 2cm의 화산재가 흩어져 있었다. 

태양광 발전 지지대에 설치하고 연결 상자 위 등에도 화산재와 함께 얼마간의 화산재가 실려 있었다.

그림 4 ● 연결 상자를 덮는 화산재와 콘크리트

일단 발전은하고 있지만...

사다리에 올라 등나무 식 구조물과 외양간 지붕에 설치한 패널을 검토 한 결과, 

온통 짙은 회색 화산재가 쌓여 곳곳에 쇄석류가 실려 있었다. 

재를 제외하면 커버 유리가 깨져있는 것이 많았다. 

날이 높아져 태양광 패널에 일이 닿으면 발전하기 시작했지만 

일면을 잿더미로 덮여 있기도해서 발전량은 보통의 절반 이하였다.

그림 5 ● 재와 함께 쇄석류가 떨어져있다.

그림 6 ● 재와 쇄석류를 제거하고 보니 커버 유리가 깨져있다.

재를 제외하고도 발전량은 2 % 감소

1개월에 걸쳐 물에 의한 고압 세척을 실시한 후, 

패널의 재와 쇄석류를 제외하면서 손상 여부를 조사했다. 

모든 패널의 재를 제외한 곳의 발전량의 줄어들어 20% 정도가 됐다( 그림 7 ). 

마지막으로, 8280개의 패널 중 약 20%에 해당하는 1636 개에 균열이 발견됐다.

태양광 발전소 피해, 트러블 사례

2020/03/05 - 태양광 발전 패널 뒤, 말벌 둥지가 자란다.

2020/03/06 - 개미가 전선을 갉아 먹어, 태양광 발전소 발전 중지

2020/03/08 - 태양광 발전 패널과 태양광 발전 모듈의 차이점?

2020/03/09 - 태양광 발전소, 강풍에 스크류 파일이 빠져서 패널이 날아가다.

2020/03/11 - 하루 발전량은? 태양광 발전의 발전량 확인 방법

2020/03/02 - 태양광 발전 모듈의 중요한 결함이 40년 연구를 거쳐 공개

그림 7 ● 재를 씻어도 발전량은 약 20% 줄어들어 있다.

균열이 심한 것은 패널 전체에 미세한 금이 넓게 퍼져서 희고 혼탁해 보이는 상태로 되어 있었다( 그림 8 ). 

발전량이 약 20% 떨어진 유리의 균열에서 빛이 반사해 버리는 것 등이 원인으로 생각되었다.

그림 8 ● 손상이 심한 패널은 온통 하얗게 보이는

태양광 발전소는 크게 3가지 영역으로 구성된다. 

등나무 식 구조물 북 사이트와 남부 사이트, 

그리고, 외양간 등의 지붕이다. 

손상된 패널은 북 사이트 (3384 장 중) 796 장, 남 사이트 (3528 개 중)에 644 장, 

축사 등의 지붕에 (1368 장 중) 196 장이었다. 

외양간 지붕에 설치 한 패널의 파손율이 다소 낮지만, 사이트 전체가 피해를 입었다.

 "일단, 발전하고 있지만, 유리의 균열에서 패널에 물이 침입하여 쇼트 위험성도 있다"고 이야기한다.

손상된 패널을 철거 한 후, 남은 80%의 패널을 연결하고 

다시 발전 용량을 줄이거나 신품 패널로 교체하거나 등 

여러 대응책을 검토한 결과, 20년간의 사업성을 고려하여 손상 패널의 전체 교체를 결정했다.

그림 9 ● 북측 지역 파손 상황. 손상 패널이 흩어져 있기 때문에,

교환 작업이 비효율적 (× 표가 깨진 패널)

폭발로 인한 손해는 보험 대상에서 제외

1636 장의 패널 교체 비용 견적은 약 1 억엔. 

일본산 패널 중에서도 고효율로 정평이 나 있지만, 

가격이 높은 "HIT"를 채용하고 있었는데다 

배선의 손상 패널을 제거하고 새 것으로 바꾸는 번거로움 때문에 시공 비용이 상승한다.

또한, 3m의 등나무 식 구조물으로 높은 곳에서의 작업이 되거나 

손상된 패널이 사이트 곳곳에 퍼져 있어 교체 작업의 효율성이 낮았다 ( 그림 9 ).

일본 재해 보험을 계약했기 때문에, 보상의 가능성을 확인했지만, 

"화산 폭발로 인한 손해는 보상되지 않는다"는 답변을 받았다.

현재 국내에서 상용화되고 있는 사업용 시설을 위한 화재 보험에서는 

지진이나 해일, 분화로 인한 손해는 면책 조항이 있다고한다. 

"화재 보험 계약에서 보상 대상의 가장 넓은 고액 보험을 선택하지만 

당시는 분화로 인한 손해를 커버하는 기업 보험 상품이 없었다"고, 집행 총괄 임원은 말한다.

그림 10 ● 아소산. 나카다케에서 연기가 보인다

'4km 떨어져 있으면 화산재는 오지 않는다 '가 정설

 "아소도 구마모토 지진 등 지진에 관한 것은 다양한 공적인 지원이 있었다. 

또한 이번 폭발로 농업에 대한 피해는 단체 보조 등으로 피해가 보전되는 방향이다. 

발전이라는 공공성이 높은 사업에도 불구하고 태양광 설비의 폭발 피해에 대해서 

전혀 보상과 지원이 없다는 것은 이상하다."고 분노를 토로했다.

관련 기사

2020/03/30 - 태양광 발전에는 태양광 전용의 SPD가 필요하다

2020/03/29 - "평지에도 번개가 떨어진다" 태양광 발전소에 필요한 기능

2020/03/28 - 태양광 발전은 '저압'과 '고압'으로 나뉜다, 그 차이점은?

2020/03/27 - 재생가능 에너지, 친환경 에너지의 발전 효율 비교

2020/03/26 - 태양광 발전, 날씨보다 일조시간이 더 중요한 이유

2020/03/25 - 여름 번개의 100 배의 에너지로 직격하는 '겨울 번개'

2020/03/25 - 태양광 발전의 도난 방지에 효과적 CCTV 활용법